Siirry pääsisältöön

Miten Suomen kasvihuonekaasuinventaarion tulokset muuttuisivat, jos ojittamattomien soiden päästöt ja nielut raportoitaisiin?

Blogi 30.1.2023 Paavo Ojanen Tarja Tuomainen Juha Mikola

Suomessa on yli neljä miljoonaa hehtaaria ojittamattomia soita. Niiden turpeeseen kertyvä hiili ei ole mukana kasvihuonekaasuinventaarion nielulaskelmissa. Miksi ei? Voisivatko ojittamattomat suot tukea maankäyttösektorin hiipuvia nieluja?

YK:n Ilmastosopimuksen (UNFCCC) allekirjoittaneet maat raportoivat vuosittain ihmisen toiminnan seurauksena ilmakehään vapautuneet kasvihuonekaasujen päästöt sekä niiden poistumat ilmakehästä eli niin sanotut nielut. Yhteisesti sovitut säännöt määrittelevät, mitä ja miten päästöjä ja nieluja raportoidaan. Maankäyttö, maankäytön muutokset ja metsätalous (LULUCF eli maankäyttösektori), johon suotkin kuuluvat, on yksi raportoitavista päästösektoreista.

Laskennan lähtökohtana hoidetun maan periaate

Maankäyttösektorin päästöihin ja nieluihin vaikuttavat sekä luonto että ihminen. Koska ihmisen vaikutusten tarkka erottaminen luonnon omasta toiminnasta on lähes mahdotonta, hallitusten välinen ilmastopaneeli IPCC on linjannut, että kasvihuonekaasuinventaariossa sovelletaan niin sanottua hoidetun maan periaatetta. Sen mukaan hoidetuksi katsottujen maa-alueiden kaikki päästöt ja nielut raportoidaan. Hoitamattoman maan päästöjä ja nieluja ei puolestaan raportoida ollenkaan.

IPCC on aika ajoin tutkijakokouksissa palannut hoidetun maan kysymykseen ja tutkijat ovat selvittäneet, olisiko hoidetuilla mailla mahdollista kohdistaa raportointi vain ihmisen vaikutuksiin. Toistaiseksi tieteellisesti hyväksyttävää ratkaisua ei ole löytynyt ja myös ohjeiden uusimmassa päivityksessä vuodelta 2019 hoidetun maan periaatteen käyttöä on jatkettu.

Suomessa kaikki kivennäismailla kasvavat metsät katsotaan hoidetuiksi, ja niiden päästöt ja nielut raportoidaan.

Ojittamattomat avosuot, joilla ei kasva metsää, katsotaan sen sijaan hoitamattomiksi, eikä niiden päästöjä ja nieluja raportoida.

Metsää kasvavat ojittamattomat suot ovat puolivälin tapaus. Niiltä lasketaan puuston nielu, koska ihmisen katsotaan vaikuttaneen puustoon, mutta maaperän päästöjä tai nieluja ei lasketa. Tämäkin perustuu IPCC:n ohjeisiin: ojittamattomilla soilla ihminen ei ole vaikuttanut pohjaveden pinnan korkeuteen eikä siten oleellisesti muuttanut maaperän toimintaa. Maaperän päästöt ja nielut lasketaan vain sellaisilta soilta, joilla ihminen on muuttanut pohjaveden pinnan korkeutta joko ojittamalla tai ennallistamalla.

Voiko ojitettu suo sitten ennallistamisen seurauksena siirtyä hoitamattomaksi maaksi, jos suon katsotaan muuttuvan luonnontilaisen kaltaiseksi? Tällä hetkellä IPCC ohjeistaa, että alue ei voi siirtyä hoidetusta hoitamattomaksi, koska aiempien toimenpiteiden vaikutukset voivat jatkua pitkään. Tutkimuksiin pohjautuva tieto ja kansainvälisesti hyväksytty uusi toimintatapa voivat toki tulevaisuudessa muuttaa tässä ja muissakin kohdin IPCC:n ohjeita.

Ojittamattomat suot ovat suuri päästölähde, vaikka ne kerryttävät hiiltä turpeeseen

Ojittamattomat suot kerryttävät hiiltä turpeeseen, joten niiden maaperä on hiilidioksidinielu (Taulukko 1). Samaan aikaan ne ovat kuitenkin metaanin päästölähde, koska veden kyllästämässä vähähappisessa maaperässä hajotustoiminta tuottaa metaania. Lisäksi ojittamattomat suot tuottavat pienen määrän typpioksiduulia. Miten Suomen kasvihuonekaasuinventaarion tulos muuttuisi, jos ojittamattomien soiden maaperän päästöt ja nielut laskettaisiin mukaan maankäyttösektorin päästöihin ja nieluihin?

Kuivimmat ojittamattomat suot ovat joko puustoltaan hyväkasvuisia korpi- ja rämemetsiä tai hyvin karuja rämeitä (Taulukko 1, suotyyppiryhmät A ja D). Niillä maaperän hiilidioksidinielu on samaa kokoluokkaa kuin metaani- ja typpioksiduulipäästö, eikä maaperä ole sen paremmin merkittävä kasvihuonekaasujen nielu kuin päästölähdekään.

Märimmät ojittamattomat suot ovat puolestaan joko puuttomia avosoita tai sekatyypin soita, joiden mättäillä kasvaa kituliasta puustoa (Taulukko 1, suotyyppiryhmät B ja C). Näillä soilla maaperän hiilidioksidinielu on vain murto-osa metaani- ja typpioksiduulipäästöstä, ja maaperä on merkittävä kasvihuonekaasujen päästölähde.

Kun lasketaan yhteen kaikkien 4,1 miljoonan ojittamattoman suohehtaarin maaperän nielut ja päästöt, ojittamattomien soiden maaperä on suuri kasvihuonekaasupäästöjen lähde märimpien soiden suurien metaanipäästöjen takia (Taulukko 1).

Jos ojittamattomien soiden maaperä laskettaisiin mukaan maankäyttösektorin päästöihin ja nieluihin, nettopäästöt lisääntyisivät hiilidioksidiekvivalentteina noin 10 miljoonaa tonnia vuodessa. Näin kävisi siitä huolimatta, että ojittamattomien soiden turpeeseen sitoutuva hiili toisi mukanaan neljän miljoonan tonnin hiilidioksidinielun (Taulukko 1).

Taulukko 1. Arvio ojittamattomien soiden maaperän vuotuisista kasvihuonekaasupäästöistä ja -nieluista. Päästökertoimet ovat julkaisusta Ojanen ym. 2020 (https://suo.fi/article/10588). CO2 = hiilidioksidi, CH4 = metaani, N2O = typpioksiduuli. Kasvihuonekaasujen ilmastovaikutuksen yhteismitallistamisessa käytetyt GWP100-kertoimet ovat metaanille 28 g CO2-ekv. / g CH4 ja typpioksiduulille 265 g CO2-ekv. / g N2O. Soiden pinta-alatiedot ovat Valtakunnan metsien 12. inventoinnista. Päästökertoimet kertovat maastomittauksiin perustuvan arvion kunkin kasvihuonekaasun vuotuisesta päästöstä tai nielusta kussakin suotyyppiryhmässä neliömetriä kohden; positiiviset luvut (+) kuvaavat päästöä, negatiiviset (-) nielua.

Kommentit

Juri Laurila
Onko keksitty ikiliikkuja? Tätä voisi miettiä, kun lukee ilmeisen poliittisesti värittyneitä kansainvälisiä laskentamalleja. Voisiko joku selittää vielä kansantajuisesti, miten suot voivat tuottaa sidontaa enemmän päästöjä, kun samanaikaisesti soiden turvekerros kasvaa? Näin maallikkona tulisi mieleen, että mikäli fysiikan lait lainkaan pätevät, jotain on jäänyt laskelmista nielupuolelta huomioimatta.
Paavo Ojanen

In reply to by Juri Laurila

Ei ole keksitty ikiliikkujaa. Blogissa on kuvattu suon yhden vuoden päästöt ja nielut, ja muut kaasut kuin hiilidioksidi on yhteismitallistettu hiilidioksidiekvivalenteiksi kertomalla ne yhden vuoden päästön sadan vuoden keskimääräistä lämmitysvaikutusta kuvaavilla kertoimilla.

Luvut kuvaavat siis sitä, kuinka suuri keskimääräinen lämmittävä (+) tai viilentävä (-) vaikutus on seuraavan sadan vuoden aikana sillä, että suo päästää ja nielee kaasuja yhden vuoden.

Kuvaa siis sen päätöksen vaikutusta, että pidämme ojittamattomia soita vielä yhden vuoden. Tämä on yksiselitteisesti se, miten kasvihuonekaasuinventaario näkisi suon päästöt ja nielut.


Blogissa viitatussa artikkelissa http://suo.fi/pdf/article10588.pdf kuvataan myös, miten vaikuttaa ilmastoon, kun suo saa olla pitempään. Ja tuhansien vuosien mittaan vaikutus kyllä kääntyy ilmastoa viilentäväksi. Eli se, että suot ovat olleet olemassa tuhansia vuosia, on kyllä viilentänyt ilmastoa, mikä johtuu juuri tuosta turpeeseen kertyneestä valtavasta hiilivarastosta.


Vuotuiset päästöt ja pitkän ajan ilmastovaikutus ovat siis kaksi eri asiaa.
Pekka Neva
Onko oikein laskea haittavaikutukset noin lineaarisesti? Mielestäni pitää huomioida se, että CO2:n vaikutusaika on "ikuinen" mutta CH4:n vaikutusaika on ilmakehässä vain noin 12 vuotta. CH4:ää on ilmakehään kertynyt näistä soista jatkuvasti ja jos oletetaan että sitä myös jatkossa kertyy jatkuvasti samoilta alueilta niin vuosimuutos on itse asiassa lähellä nollaa tai enintään sama kuin CO2:lla kun aiemmin ilmakehään päässyttä metaania hajoaa saman verran kuin mitä vuosittain uutta syntyy.

Saadaan metaani/hiilidioksidi -suhdeluku (12*28 + (v-12)) / v mikä lähestyy 1,00:aa kun v kasvaa.

Soita on Suomessa ollut varmaan ainakin 10k vuotta => (12*28 + (10000-12)) / 10000 = 1,0324

Jos typpioksiduuli hajoaa vastaavasti niin sekin pitäisi huomioida. Sen vaikutus joka tapauksessa pienempi.

t. Pekka Neva, tekn.fys. DI
Paavo Ojanen

In reply to by Pekka Neva

Ilmastovaikutusta voidaan tarkastella monenlaisilla ajanjaksoilla, kuten hyvin havainnollistat.

Pitkällä aikavälillä metaanipäästön vaikutus pienenee merkittävästi (ja toisaalta turvetta ja sen osana hiiltä kertyy koko ajan lisää). Juuri siitä syystä suot ovat vuosituhansien kuluessa viilentäneet ilmastoa.


Kasvihuonekaasuinventaario tarkastelee yhden vuoden päästöjen ja nielujen vaikutusta, ja eri kaasujen päästöt ja nielut yhteismitallistetaan kertoimilla, jotka vertaavat eri kaasujen vaikutusta sadan vuoden aikana päästöstä. Inventaarion (ja yhden vuoden päästöjen vaikutuksen) näkökulmasta asiat on laskettu aivan oikein. Kyseessä on vain eri asia kuin suon kehityksen pitkällä aikavälillä aiheuttama vaikutus ilmastoon. Pitkän aikavälin vaikutusta on koitettu avata täällä: http://suo.fi/pdf/article10588.pdf
Pekka Neva

In reply to by Paavo Ojanen

Jos tarkastellaan yhtä vuotta niin pitäisi ottaa huomioon myös se 12 vuotta sitten ilmakehään päässyt metaani joka laskennallisesti katoaa tänä vuonna. Päädytään siihen että metaania ei pidä kertoa 28:lla.

Kyllähän Luke:n yhdelle vuodelle esittämät kaavat ja luvut pitää olla sellaisia että niitä vaikkapa 100 tai 1000 vuotta summaamalla päästään 100:n tai 1000:n vuoden lukuihin eikä tällaisia mitä esitätte.

Vaihtoehtoisesti voisitte esittää kaavat miten suoluonnon vaikutus pitää laskea 100 tai 1000 v:lle!

t. Pekka Neva
Paavo Ojanen

In reply to by Pekka Neva

Kasvihuonekaasuinventaario on rajoittunut raportoimaan vuosittaisia päästöjä, mikä on inventaarion tehtävä. Jollain tavalla eri kaasujen päästöt on yhteismitallistettava, ja tässä käytetään 100 vuoden ajanjaksoa, koska sitä tyypillisesti käytetään kasvihuonekaasupäästöjen yhteydessä.

Eri vuosien ekvivalenteiksi muutettujen päästöjen summaaminen ei ole perusteltua, ne on tarkoitettu siihen, että eri vuosien päästöjä voidaan vertailla (ovatko päästöt nousseet/laskeneet tms.).

Erilaisten toimien ja ekosysteemien eri aikavälien ilmastovaikutukset on huomattavasti monimutkaisempi asia kuin vuosittaiset päästöt. Tätä ei voi puristaa yksittäisiksi luvuiksi, koska tulos riippuu voimakkaasti tarkasteltavasta ajanjaksosta. Ja mikä tahansa kerroin keskiarvoistaa vaikutuksen tietylle ajanjaksolle.

Ilmastovaikutuksten kehitystä ajassa voidaan kuvata laskemalla esimerkiksi säitelypakotteen kehitystä. Esim. luonnontilaisten soiden kehityksen ja ennallistamisen ilmastovaikutuksen arvioimiseksi näin on tehty. Esim. täällä voit tutustua tehtyyn työhön ja löydät myös lähdeluettelosta viitteet tutkimusartikkeleihin:
https://doi.org/10.17011/jyx/SLJ/2021/3b
Erkki
Eli nyt kannattaisi siis ojittaa loputkin ojittamattomat suot?
Paavo Ojanen

In reply to by Erkki

Jos tarkastellaan lyhyttä aikaa (muutama vuosikymmen), niin metsäojituksen vaikutukset ovat hyvinkin ilmastoa viilentäviä.

Pitkällä aikavälillä (sadan vuoden aikaskaala) kuitenkin metsäojituksenkin vaikutus kääntyy ilmastoa lämmittäväksi, kun suosta hajoaa paksu turvekerros ja sen hiili vapautuu hiilidioksidina ilmakehään.

Turpeennostossa ja turvepelloilla sen sijaan turvetta hajoaa niin nopeasti, että ojituksen ilmastoa lämmittävä vaikutus syntyy nopeasti.

Ilmastonmuutosta ei kannata ryhtyä torjumaan metsäojittamalla lisää soita, koska se pitkällä aikavälillä lämmittäisi ilmastoa.
Pekka Neva

In reply to by Paavo Ojanen

Erikoista on, että tässä kohtaa kiinnitätte huomiota pitkän aikavälin tuloksiin ja tuossa toisessa kohdassa taas haluatte korostaan (väärin senkin laskien) yhden vuoden tuloksia. Tällaisissa laskelmissa pitää olla jatkuvuutta. Suo on integraali ja vuosittainen muutos sen derivaatta, joka on osattava laskea.

t. Pekka Neva
Paavo Ojanen

In reply to by Pekka Neva

Yhden vuoden päästöt ja niiden vaikutus seuraavan 100 vuoden aikana on se, mitä inventaario kertoo.

Kun taas pohditaan esim., kannattaisiko soita ojittaa/ennallistaa, oleellista minusta on miettiä millaisilla aikaväleillä toimilla olisi viilentäviä/lämmittäviä vaikutuksia. Tähän käy työkaluksi esim. säteilypakotteen laskeminen, mikä ottaa huomioon päästöjen kohtalon ilmakehässä.
Thomas Virta
Kiitos! Minusta olisi syytä lisätä tekstiin, että luonnontilaisen suon pitkäaikainen/kumulatiivinen vaikutus on kuitenkin viilentävä. Syy (kopitoitu teoksesta Suo 71(2): 173-188): Metaani hajoaa nopeasti ilmakehässä, minkä ansiosta sen lämmittävä vaikutus tasaantuu muutamassa kymmenessä vuodessa, jos metaani
päästö ei enää lisäänny. Hiilidioksidi nielun vaikutus taas on hyvin pitkäaikainen, koska hiilidioksidi ei hajoa ilmakehässä. Biologiset ja
geologiset prosessit poistavat sitä ilmakehästä hyvin hitaasti. Satojen tai tuhansien vuosien kuluessa turvetta kertyy suohon niin paljon, että
hiilidioksidinielun viilentävä vaikutus kasvaa metaanilähteen lämmittävää vaikutusta suuremmaksi. Vanha suo on siten kehityksensä aikana
viilentänyt ilmastoa, mutta joskus viilentävän vaikutuksen alkuun on voinut kulua jopa useita tuhansia vuosia.

Tämä pitkän aikavälin viilenevä vaikutus ei näy vuosittaisessa kasvihuonekaasuinventaariossa. Silti minusta olisi hyvä mainita asia tekstissä, koska muuten syntyy vaikutus, että luonnontilainen suo lämmittää ilmastoa.

Ystävällisin terveisin,
Thomas Virta
Paavo Ojanen

In reply to by Thomas Virta

Hyvä huomio ja juuri niin asia on. Ja täällä ilmiötä tosiaan on kuvattu: http://suo.fi/pdf/article10588.pdf

Blogi haluttiin rajata kuvaamaan yhden vuoden päästöjä, niiden vaikutusta ilmastoon ja inventaarion periaatteita.

Sekä suon kehityksen pitkäaikaisvaikutuksissa että ennallistamisen vaikutuksissa olisi asiaa vaikka useampaankin blogiin. Suomeksi ennallistamisen vaikutuksia on käsitelty laajasti täällä:
https://doi.org/10.17011/jyx/SLJ/2021/3b
Pentti A K Häkkinen
Minulle ei oikein selvinnyt tämä asia. Kaksi kokonaisuutta jäi epäselväksi.

Soiden metaanipäästöjä on siis tutkittu. Viitteenä on artikkeli v 2020. Siellä on kuvassa 2 esitetty suon metaanin aiheuttama säteilypakote. Jotain uupuu nyt analyysistä.

A Pitkään suona olleen alueen metaanipäästö tasaantuu. Tuleeko tämä tieto siitä, että a) metaanin tuhoutumiskäyrään jää ”häntä” eli tuhoutumaton osa, b) ilmakehädatan antamasta metaanin päästö-nielu tiedosta (10-15% jää kasvattamaan pitoisuutta) vai c) suon metaanin tuotto lisääntyy turpeen paksuuden kasvaessa.
Luulisin, että kyseessä on tapaus b ja silloin luonnonsuon metaanin lämmitysvaikutus on vain luokkaa kymmenesosaan mitatusta.

B Suon metaanivuon steady state tila.
Jos metaanin hajoamiskäyrässä ei ole häntää niin tilanne voidaan laskea suoraa syöte/varasto periaatteella. Minun arvioni on, että vakiosyötteestä tuleva ”metaanipilvi” on 13-15 x syöte. Tuo tilanne saavutettaisiin n 50 vuoden kuluttua päästön aloituksesta. Sen jälkeen metaanivuolla ei olisi ilmastoa lämmittävää vaikutusta.
Toisaalta metaanipilven lämmitysvaikutus pitäisi laskea todellisella ilmakehädatasta saatavalla ekv kertoimella. Se lienee jonkin verran yli 100. Tieto on oleellinen, kun lasketaan ennallistamisen ilmastovaikutusta.
Tämä tasapainossa olevan metaanivuon teoria antaisi tulokseksi, että luonnonsuon ilmastovaikutus olisi täysin laskettavissa turpeen kasvusta.
Paavo Ojanen

In reply to by Pentti A K Häkkinen

Suon pitkän aikavälin ilmastoa viilentävä vaikutus johtuu siitä, että metaani hajoaa ilmakehässä muutamassa vuosikymmenessä. Niinpä vähitellen päästään "dynaamiseen tasapainoon", jossa suo päästää vuodessa ilmakehään yhtä paljon metaania kuin suon aiempina vuosina ilmakehään päästämää metaania hajoaa ilmakehässä. Niinpä vaikka vanhatkin suot kyllä päästävät metaania ilmakehään (eikä suon vanhetessa metaanipäästö välttämättä pienene), metaanin määrä (ja sitä myötä lämmittävä vaikutus) ilmakehässä ei enää kasva.

Sen sijaan suon turpeenseen kertyvästä hiilestä osa olisi muuten ollut käytännössä pysyvästi ilmakehässä hiilidioksidina. Siten suon turpeen hiilinielu vuodesta toiseen hiilen kertyessä viilentää yhä enemmän ilmastoa.

Täältä löytyy asiaa havainnollistava kuvaaja: http://suo.fi/pdf/article10588.pdf (kuva 2).
Anneli Jalkanen
Kiitos laskelmasta. Luonnonsoiden päästöistä keskustellaan juuri Osmo Soininvaaran blogissa otsikolla "Miksi puu on uusiutuvaa ja turve ei ole".
Pekka Neva
Kommentoin tätä jo eilen. Tässä jatkoa:

Olen huolissani ilmastomuutoksesta ja ympäristöstä yleensä mutta asiat pitää perustella oikein.

Kaavanne toimivat vain jos ko. suo on syntynyt edellisen vuoden jälkeen ja tarkasteluajaksi otetaan 12 v. Jos menneisyys viime vuoteen asti ja tulevaisuus 13. vuodesta alkaen otetaan huomioon, laskelma ei toimi.

Suopinta-alan muutos pitäisi huomioida niin että tarkastellaan aiempia pinta-aloja 12 vuoden ajalta ja huomioidaan näiltä vapautunut CH4 28-kertaisena ja sitä aiemmilta vuosilta vain 1-kertaisesti, kun metaani on hajonnut CO2:ksi ja H20:ksi. Kun suopinta-aloista on aikasarjat, tällä olisi helppo simuloida!

Pinta-alan pysyessä muuttumattomana tuo esittämäni kaava toimii. Käytännössä riittäisi lisätä CH4:n määrä CO2:n määrään ilman kertoimia, 3% virhe (per 10ka) häviää pyöristyksiin ja laskennan muihin epätarkkuuksiin. Oheisessa uudessa laskelmassa käytän kerroin 104% CH4:lle.

Jos laskelmanne pitäisivät paikkansa niin niistähän voidaan kai johtaa se, että kaikki suot pitäisi ojittaa jotta kasvihuonevaikutukset pienenisivät?

Taktisella tasolla kansallista etua jos haetaan (ja jos koskemattomia maita ei huomioida ollenkaan EU:n laskelmissa) Suomessa pitäisi ensin "koskea" (touche!) joka ainoaan maahehtaariin mitä vain on olemassa niin tehokkaasti (eli kustannustehokkaasti) kuin mahdollista ja sitten palauttaa ne sellaiseen "koskettuun" asentoon missä ne ovat hiilinieluja. Hiilinielujen määrä kasvaisi aivan valtavasti. Keisarin uudet vaatteet?

Maalaisjärjelläkin soiden on pakko olla hiilinegatiivisia, kun turvetta kertyy.

Oheisena korjattu laskelma, jossa lopputuloksen etumerkki vaihtuu: Suot ovat hiilinieluja.

Voin lähettää laskelman Excel-tiedostonakin, jos kiinnostaa, email: pekka.neva@iki.fi

Lähtöarvot määrille (CO2 sellaisenaan, CH4 / 28, N20 / 265), yksiköt kuten laskelmassanne

CO2 CH4 N20

A -91 +2 +0
B -124 +24 +0
C -102 +15 +0
D -96 +5 +0


Oikaistu laskelma (CO2 ja N20 -sarakkeet ennallaan)

Kerroin: x 100% x 104% x 265

Tulokset ∑ CO2 CH4 N20

A -0,7 -1,0 +0,0 +0,3
B -0,4 -0,8 +0,2 +0,2
C -0,9 -1,5 +0,2 +0,4
D -0,6 -0,8 +0,0 +0,2

∑ -2,5 -4,2 +0,5 +1,2


Varmaan jonkun riippumattoman asiantuntijan on hyvä tarkistaa laskelma.

Terveisin  Pekka Neva, DI tekn.fys. 
Kurki

In reply to by Pekka Neva

"""Jos laskelmanne pitäisivät paikkansa niin niistähän voidaan kai johtaa se, että kaikki suot pitäisi ojittaa jotta kasvihuonevaikutukset pienenisivät?"""

Miksi soiden on oltava C02- nielu eli varaston pitäisi kasvaa? Eiväthän kivennäismaatkaan ole varasto kuin tiettyyn rajaan saakka. Riittää kun soiden polttamisesta ei aiheudu ilmastovaikutusta, kun vastaavasti löytyy CO2-nieluja ja CH4-päästöjen vähennyksiä. Metaanipäästö luonnon soilta on +10 ekv-tn/v + 4 Mtn/v (CO2.sidonta)= +14 M ekv-tonnia vuodessa. Suomen suo-ojitusalueilta 5 milj.ha on vähentynyt metaanipäästöjä varmasti yhtä paljon kuin mitä nyt luonnon soilta on päästö.
Jos olettaa, että saman verran metaanipäästöjä olisi loppunut ojitusalueilta 5 milj.ha ojituksella (kuivauksella), niin nämä metaanipäästöt pitääkin laskea nyt viilentäväksi nieluksi takautuvana että tästä päivästä ikuisuuteen asti.
Paavo Ojanen
Blogi vastaa kysymykseen, millaiset olisivat luonnontilaisten soiden päästöt, jos ne otettaisiin mukaan inventaarioon. Inventaario oleellisesti raportoi yksittäisten vuosien päästöt ja nielut, ja niitä nuo luvut kyllä kuvaavat niin hyvin kuin tutkimustieto antaa myöten.

Jotta eri kaasujen nielut ja päästöt voidaan laskea yhteen / niitä vertailla, ne pitää jotenkin yhteismitallistaa. Tämä tehdään inventaariossa (ja usein muuallakin) muuttamalla muiden kaasujen päästöt sellaiseksi hiilidioksidin päästöksi, jolla olisi sadan vuoden aikana päästöstä yhtä suuri keskimääräinen ilmastoa lämmittävä vaikutus (siksi CO2-ekvivalentti).


Inventaario siis raportoi päästöjä tietyllä tapaa yhtemistallistaen eri kaasut, eikä inventaarion luvuista voi suoraan päätellä esimerkiksi soiden pitkän aikavälin vaikutusta ilmastoon.

Raportoidaan siis päästöjä, ei ilmastovaikutusta (paitsi siinä yhden vuoden päästöjen vaikutus sadan vuoden aikana -näkökulmassa, minkä käytetty yhteismitallistaminen mahdollistaa).

Blogissa ei oteta siihen kantaa, mikä on soiden pitkän aikavälin vaikutus ilmastoon (tarpeeksi pitkällä aikavälillä viilentävä, juuri turpeen kertymisestä johtuvan hiilinielun takia). Päästöjen ja pitkän aikavälin ilmastovaikutuksen suhteesta voi lukea Suomeksi esim. näistä:
http://suo.fi/pdf/article10588.pdf
https://doi.org/10.17011/jyx/SLJ/2021/3b


Jos tarkastellaan muutamaa vuosikymmentä, metsäojituksella on ollut ilmastoa viilentävä vaikutus, mutta pitemmällä aikavälillä vaikutus on ilmastoa lämmittävä, jos turvetta hajoaa paksu kerros. Eli kyllä, jossain tapauksissa ojituksella on mahdollista viilentää ilmastoa lyhyellä aikavälillä.


Puhumme siis nyt kenties hiukan ristiin ja eri asioista. Toivottavasti tämä vastaus kuitenkin selvensi asiaa.
Pentti A K Häkkinen

In reply to by Paavo Ojanen

Minä en välttämättä ymmärrä mitä tuo ekvivalentti tarkoittaa metaanin yhteydessä. Enkä käytä sitä missään omissa perustarkasteluissani. Minusta perustarkastelut pitää aina tehdä mooleina ja tonneina. Vasta lopputulokset ilmoitetaan co2ekv arvoilla.

Jos olen oikein ymmärtänyt niin metaanin ekvivalenttiarvo hiilidioksidiin verrattuna on voimassa vain tuon 100 vuotta. 101. vuotena se on nolla (0). Olenko täysin väärässä?
Paavo Ojanen

In reply to by Pentti A K Häkkinen

Se, millä kertoimella tonneina ilmoitettu metaanipäästö muutetaan hiilidioksidiekvivalenttitonneiksi, riippuu siitä kuinka pitkän aikavälin keskimääräistä vaikutusta ilmastoon halutaan tarkastella. Kun tarkastellaan sadan vuoden vaikutusta, käytetään kerrointa 28. Jos tarkasteltaisiin lyhyemmän aikavälin vaikutusta, kerroin olisi suuurempi. Jos tarkasteltaisiin pitemmän aikavälin vaikutusta, kerroin olisi pienempi.

Kerrroin on mahdollista laskea mille tahansa aikavälille, mutta yleensä käytetään sadan vuoden aikaväliä. Tällöin kerroin on 28. 20 vuoden aikavälillä kerroin olisi 84. 500 vuoden aikavälillä kerroin olisi 7,6. Kertoimista lisää tietoa (englanniksi) esimerkiksi täällä: https://en.wikipedia.org/wiki/Global_warming_potential

Metaanipäästön merkitys on sitä pienempi, mitä pitempää aikaväliä tarkastellaan. Tämä johtuu metaanin nopeasta hajoamisesta ilmakehässä verrattuna siihen, että hiilidioksidi hyvin hitaasti poistuu ilmakehästä.
Anonyymi

In reply to by Paavo Ojanen

Kiitos vastauksesta. Tämä selvensi huomattavasti tuota ekv logiikkaa. En kyllä ala sitä käyttämään.
Tämä ekv minua kiinnostaa sen takia, että olen ihmetellyt soiden ennallistajien väitteitä. Ylen artikkelissa 13.7.2021 oli ilmoitettu, että ennallistamisessa viilentävä vaikutus alkaa 20 vuodessa. Minun laskelmieni mukaan viilennys alkaa yli 100 vuotta aloituksesta. Minä olen käyttänyt kerrointa 100 metaanisyötteestä tulevan metaanipilven ekv arvona.
En lähde enempää arvailemaan miten ennallistajat saavat noin pieniä arvoja, mutta jos käyttää 100 vuoden kerrointa 28 niin jos tulos on 20 vuotta niin pitäisi ilmeisesti alkaa iteroida.
Muutenkin olen sitä mieltä, että metsää kasvavien soiden ennallistamisen ilmastovaikutuksista pitäisi tehdä kunnon tutkimus ennenkuin kerkiävät enempi ilmaston lämpiämistä lisäämään.
Kurki
Alla olevan linkin mukaan karut ojitetut metsää kasvavat suopohjat ovat CO2-nielu ‑70+- 30 tn/ha/v ja ojitus on poistanut samalla metaanipäästöt, jotka arviolta ovat +3.. +5 ekv-tn/ha/v. Näistä on noin puolet suo-ojituksista 2,5 milj.ha.
Turvesuon, jonka paksuus on 1,5 m polttamisesta vapautuu ilmaan n. 2200 tn/ha= 0, 0022 Mtn/ha hiilidioksidia (CO2) poltettaessa.

Näistä luvuista voidaan laskea, kuinka paljon Suomessa voidaan nostaa tyhjäksi 1,5 m luonnon soita, niitä ojitettuja soita, jotka eivät kasva kovin hyvin puuta tai niitä ojitettuja puutta kasvavia turvekankaiden turvepohjia, joidenka maapäästöt ovat suuret, että turpeen poltolla tai muulla käytöllä ei ole enää ilmastovaikutuksia.

Karut ojitusalueet sitovat hiilidioksidia (CO2) yhtensä ‑2,5 milj ha*0,7 tn/ha= -1,75 mtn/v.
Lisäksi tulevat metaanin (CH4) päästöjen loppuminen 5 milj.ha ojitusalueilta ‑2,5 *(3.…5)= ‑7,5…12,5 Mekv-tn/v.

Nostoala vuodessa (1,75+7,5)/0,0022 … (1,75+12,5)/0,0022= 4200 ha…6500 ha.

Suomessa voidaan nostaa 1,5 m syvyisiä turvesoita tyhjäksi haarukassa 4200 ha...6500 ha vuodessa, ilman että sillä on ilmastovaikutusta. Eli poltetun turpeen CO2 siirtyy ilmakehään lämmittämään ja vastaava viilennys tulee metaanipäästöjen loppumisesta ja karujen soiden CO2-sidonnasta.
Nosto vastaa 30.…40 milj.m3 jyrsinturvetta.
Markku Mäkilä on laskenut Suomen turvetta kerryttävän pinta-alan 6,5 milj.ha sitovan hiiltä (C) - 3,44 Mtn/v´, joka vastaa CO2-sidontaa 3,67*3,44= -12,6 Mtn/v, joka vastaa n. 40 milj.m3 jyrsinturpeen polttoa vuodessa.

Kysyn Paavo Ojaselta voidaanko tällä laskelmalla perustellä n. 40 milj.m3/v jyrsinturpeen polttoa?

Ojanen linkki: https://tuhat.helsinki.fi/ws/portalfiles/portal/65329323/Akatemiaklubi_160316_Paavo_Ojanen.pdf
Paavo Ojanen

In reply to by Kurki

Pari vuotta sitten laskeskelin, mikä silloisella soiden käytöllä on ihmisen vaikutus soiden maaperän hiilinieluun. Tulokset ovat osana tätä artikkelia: http://suo.fi/pdf/article10594.pdf Sivulla 100 toisessa kappaleessa tuota käsitellään. Ei tietysti suoraan kysyjän kysymykseen vastaa, mutta kenties antaa jotain osviittaa.

Ilmastovaikutusten näkökulmasta jyrsinturpeen nostoa ja polttoa ei voi perustella sillä, että jossain muualla muut suot sitovat hiiltä. Ne sitovat hiiltä joka tapauksessa turpeen nostosta ja poltosta riippumatta, eli nosto ja poltto yksiselitteisesti aiheuttaa merkittävät kasvihuonekaasupäästöt. Ja voidaan myös kysyä, miksi jyrsinturpeen nostaja ja polttoja voisivat laskea muiden soiden hiilinielun hyväkseen korvaamaan päästöjä. Yhtä hyvin (ja aivan yhtä perusteettomasti) voisi vaikka etelänmatkaajaa vaatia, että luonnnontilaisten soiden hiilinielu varataan korvaamaan hänen lentojensa päästöjä :-)

Pentti A K Häkkinen

In reply to by Paavo Ojanen

Minun käsittääkseni Kurki ei hyväksy sitä, että turpeen poltosta joutuu maksamaan päästömaksut. Mutta turpeen kasvusta ei saa mitään korvausta. Minusta olisi oikeudenmukaista, että turvetta voisi polttaa vuosikasvun määrään saakka, mutta päästö/ nielumaksut hoidettaisiin Suomen sisäisesti.
Jotenkin tuntuu hullulta, että kun turpeen polttoa korvataan puun poltolla niin seurauksena on nielumenetyksestä sakkomaksuja EU lle. Vaikka turvetta polttamalla ei ole vuositasollakaan ilmastoa lämmitetty.
Kurki

In reply to by Paavo Ojanen

Paavo Ojanen kirjoitti: """Ilmastovaikutusten näkökulmasta jyrsinturpeen nostoa ja polttoa ei voi perustella sillä, että jossain muualla muut suot sitovat hiiltä. """

Miten turvesuo sitten poikkeaa metsistä, jossa hyväksytään metsien kasvu (turpeen kasvu) korvaamaan metsien hakkuita (turpeen nosto)?

Korjaisin tuota laskelmaa metaanin osalta. Luonnon soiden 4 milj.ha metaanipäästö on Luken tämän sivun alussa esitetyn tutkimuksen mukaan n. 14 M ekv-tn/v, joka on laskettu 100 vuoden periodille.
Mutta vuotuinen päästö on todellisuudesa vähintään 2-kertainen, josta tulee nielu silloin, kun ojitus on lopettanut joka vuotiset metaanipäästöt eikä sen kylmentävä vaikutus laimene ajan myötä kuten ilmassa metaanin lämmittävä vaikutus laimenee ajan mukaan.

Jätetään nyt tämä ojitettujen karujen turvemaiden CO2-nielu pois.
("Karut ojitusalueet sitovat hiilidioksidia (CO2) yhtensä ‑2,5 milj ha*0,7 tn/ha= -1,75 mtn/v.")

Ja nostetaan metaanin kylmentävä vaikutus 2-kertaiseksi eli 14*2= -28 M ekv-tn/v

Turpeen nostoala Suomessa voisi olla 1,5 m syvyisiä turvesoita vuodessa (28/0,0022=) n. 13 000 ha ilman että sillä olisi lämmittävää vaikutusta, kun huomioidaan metaanipäästöjen lakkaaminen kuivatuksella eli ojittamalla.
Kurki
Pentti Häkkinen kirjoitii: """Minun käsittääkseni Kurki ei hyväksy sitä, että turpeen poltosta joutuu maksamaan päästömaksut. """

Päästömaksu taitaa olla EUn määrämä, mutta turpeen fossiilisuus on Suomessa päätetty poliittisesti ja kun äänestys meni tasan, niin arpa ratkaisi. Kansalaisaloitteessa turpeen palauttaminen uusiutuvaksi sai nopeasti 50 000 ääntä ja jos tuolle perusteita hakisi, niin metaanipäästöistä voisi löytyä parempia perusteita turpeen statuksen muuttamisesta uusiutuvaksi. Jos turve olisi luokiteltu uusiutuvaksi, niin perusteita silloin olisi korvata suoran polton päästömaksu. Muukin käyttö, josta päästömaksua ei ole, jo imagosyistä olisi turpeelle tarpeen, jos esim. kasvualustat tai aktiivihiilen tuotanto katsottaisiin uusiutuvasta turpeesta kestäväksi markinoilla.
Pekka Neva
Fyysikkokollega kiinnitti huomioita siihen että hiilidioksidin ja metaanin moolipainojen suhde (44/16) pitää huomioida.

Jos samalla lyhennetään tarkastelujakso 1000 vuoteen (mitä ei pidä ajatella tästä eteenpäin vaan ennemmin taaksepäin, tämän hetken metaanitilannehan on syntynyt 12 edellisen vuoden aikana ja aiempien vuosien metaanien hajoaminen on Luken laskelmassa jätetty pois tarkasteluvuodelta) niin saadaan metaani noin 3x hiilidioksidia voimakkaammaksi kaavalla ((1000-12)*44/16 + 28*12)/1000.

Näilläkin luvuilla laskien luonnontilainen suo on hiilinielu eikä -lähde:

Oikaistu laskelma
x 265 x 3,05 x 1
∑ N20 CH4 CO2

-0,6 +0,3 +0,1 -1,0
-0,1 +0,2 +0,5 -0,8
-0,4 +0,4 +0,7 -1,5
-0,5 +0,2 +0,1 -0,8

-1,6 +1,2 +1,4 -4,2
Pentti A K Häkkinen

In reply to by Pekka Neva

Minä en ole vielä pääsyt jyvälle Pekka Nevan analyysistä. Hyvin tuntuu moolit ja tonnit seikkailevan laskennassa. Minä olen luullut, että co2 on kolme kertaa voimakkaampi kuin metaani, kun 1 mol ch2 stä tulee 1 mol co2. Eli 16 g ch4 tulee 44 g co2.
Anonyymi

In reply to by Pekka Neva

Minä tulin siihen tulokseen, että kyllä se co2 on luokkaa 3 x ch4 vaikutus moolimassojen perusteella. Samalla tein järkevyystarkastelun Pekka Nevan 7.2 oikaistuun laskelmaan. Tuota N2O lukua en lähtenyt analysoimaan. Sen sijaan metaanin osuus tuntuu oikealta.
Nyrkkisääntöhän on, että kun metaanin polttaa co2 ksi (vrt soihduttaminen) niin ilmastovaikutus on luokkaa 1/9. Hyvin näyttää olevan sopusoinnussa laskelma tämän tiedon kanssa.
Paavo Ojanen

In reply to by Pekka Neva

Luonnontilainen suo on toki hiilinielu, koska sinne kertyy turvetta (jonka kuivamassasta on n. 50 % hiiltä).

Päästöjen hiilidioksidiekvivalenttitarkastelu on hyvin rajoittunut, kuten tästä keskusteluketjustakin voimme jo päätellä. Kasvihuonekaasuinventaario sitä käyttää ja sen on pakko käyttää (perustuu kansainvälisiin sopimuksiin, joiden perusteella inventaariota tehdään). Tämä tarkoittaa sitä, että esimerkiksi päätöksiä siitä, pitäisikö soita ojittaa tai ennallistaa ilmastonmuutoksen torjumiseksi, ei pidä tehdä suoraan iventaarion raportoimien lukujen perusteella.

Pyörää ei kuitenkaan tarvitse keksiä uudestaan (ellei erityisesti halua). Päästöjen ilmastovaikutusta vapaavalintaisella ajanhetkellä voi tarkastella esimerkiksi laskemalla päästöjen perusteella niiden aiheuttaman säteilypakotteen (radiative forcing). Tähän ei ole tietääkseni suomenkielistä yleistajuista ohjetta, mutta asiaan voi koittaa perehtyä googlettamalla ja tieteellistä kirjallisuutta lukemalla. Esimerkiksi tässä julkaisussa olemme säitelypakotetta laskeneet: https://doi.org/10.1029/2019GB006503

Tämä on viimeinen kommenttini tähän keskusteluketjuun.
Kurki
http://suo.fi/pdf/article10588.pdf

Linkin pohjalta tehty yhteenveto ja oletuksella, että ojitetuilta turvemailta 5 milj.ha metaanipäästöjä on vähentynyt noin saman verran kuin luonnnon suot 4 milj ha päästävät sita n. +10 Mekv-tn/v.

Karujen ojitettujen soiden maaperät eivät päästä hiilidioksidia ilmaan, vaan kerryttävät sitä jonkin verran. Näitä turvepohjia on n. 2,5 milj ha, joita ojitus on lopettanut keskimäärin 3 ekv-tn/ha/v metaanipäästöt yhteensä +7,5 M ekv-tn/v, joka voidaan katsoa tämän alan nieluksi yhdessä puiden kasvun n 5 m3/v kanssa, joka vastaa CO2-nielua 1,3* 5*2,5= -16 Mtn/v.
Nämä karut suo-ojitusalueet ovat maapäästöjen osalta metaanipäästöjen lakkaamisen vuoksi ilmaston kannalta parempia kasvupohjia kuin metsää kasvavat kivennäismaat.

Rehevät suo-ojitukset 2,5 milj.ha taas päästävät CO2-maapäästöjä keskimäärin +3 tn/ha/v, mutta metaanipäästöjen loppuminen 3 ekv-tn/ha/v tekee maapäästöistä neutraalit eli niillä ei ole lämmittävää vaikutusta ilmastoon nähden. Lisäksi puun kasvu näillä korpimailla luonnostaan voi olla jopa 10 m3/ha/v.
Nämäkin rehevat metsää kasvavat turvemaat ovat maapäästöjen osalta neutraaleja kuten kivennäismaatkin.

Turvepeltojen osalta CO2-päästöjen n. +30 tn/ha/v vähentämiseen hyvä ratkaisu matalilla turvekerroksilla on pintaturpeen piilottaminen pohjaveden alapuolelle.

Lisäksi kannattaa pitää mielessä varsinkin turvepeltojen osalta, että suot kasvaessaan ovat ottaneet hiilidioksidin (CO2) ilmasta viilentämällä ilmastoa ja nyt ojitettuina tai peltoina CO2-maapäästöt palautuvat takaisn ilmaan, joten tällä hiilenkierrolla ilmasta suohon ja takaisin ilmaan ei ole mitään ilmastovaikutusta.
Kurki
Paavo Ojanen kirjoitti: """Ilmastovaikutusten näkökulmasta jyrsinturpeen nostoa ja polttoa ei voi perustella sillä, että jossain muualla muut suot sitovat hiiltä. """

Ojitettujen turvemaiden ja turvepeltojen CO2-maapäästöt sekä muut polton ja käytön päästöt ilmastovaikutuksen näkökulmasta ovat neutraali. Siksi nämä päästöt tulisi poistaa Lulucf-nettonielulaskelmasta maankäyttösektorilla ja polton päästöt energiasektorilla.
CO2 on sitoutunut turpeeseen ilmasta ja päästönä se vain palutuu takasin ilmaan.
Suurin osa Suomen soista on syntynyt nykyisen ilmaston viimeisen 0....1000 vuoden aikana, jolloin myös CO2-sidonta turpeeseen on tapahtunut.
Suomen soiden tilavuus on 70 miljardia suo-m3 ja keskipaksuus 9 milj ha alalta laskettuna 0,8m ja vuotuinen paksuuskasvu noin 1mm.
Kurki
Täällä puhutaan satojen tuhansien vuosien aikana syntyneistä turvesoista, joka ei tietenkään sovi Suomen soihin. Jääkaudet puhdistavat aina kaiken biomassan Suomen maaperästä. Suomen turvesuot ovat siis enintään vain 12 000 vuotta vanhoja. Suomen suot suurimmalta osaltaan ovat syntyneet viimeisen 800 vuoden aikana, kun keskisyvyys on 0,8 m ja soiden paksuuskasvu 1mm/v.

1. Fossiilisilla polttoaineilla ei ole nykyiseen ilmastoon ollut  kylmentävää vaikutusta, koska CO2-sidonta on tapahtunut satoja miljoonia vuosia sitten ja siksi niiden CO2-päästöt ovat aina ilmastoa lämmittäviä.

2. Suomen turvevarat ovat muodostuneet pääosin viimeisen 800 vuoden aikana ja niiden CO2-sidonnalla on ollut kylmentävä vaikutus tähän nykyiseen ilmastoon, joten turpeen CO2-päästöillä ei synny lämmittävää vaikutusta ilmastoon syntyhetkeen nähden, sillä sidonta ja päästö kumoavat toisensa, vaikka kaikki  viime kesän ja sitä ennen 1000 vuoden aikana muodostunut turve käytettäisiin pois. Oltaisiin vain alkutilanteessa, jolloin turvetta ei ollut olemassakaan eikä mitään ilmastovaikutuksiakaan.

Miksi fossiisilla, joidenka varastot muodostuivat 300 miljoonaa vuotta sitten ja viilensivät sen aikaista ilmastoa, ei enää ole viilentävää vaikutusta tähän nykyiseen ilmastoon?
Syy on ilman hiilidioksidin -2 Gt/v sitoutuminen rapautuvaan paljaaseen kiviainekseen karbonaateiksi ja toinen -2 Gt/v etupäässä soihin.
Silloin rapautumiseen yksistään olisi sitoutunut 300 milj.vuoden aikana 60 000 000 Gt hiiltä ilmasta, jota  nykyään maapallon ilmassa on vain 780 Gt. Eli hiilidioksidi olisi jo loppunut maapallon ilmakehästä miljoonia vuosia sitten, ellei sitä ei olisi tullut tilalle tulivuorten purkauksista.
Fossiilisten kerrostumien hiilivaraston kooksi voisi arvioida nykyisellä kulutuksella +10 Gt CO2-päästöllä siten, että riittänevät 1000 vuodeksi eteenpäin eli varaston suuruus olisi 10 000 Gt.
Kiviainekseen sitoutuneesta hiilestä, fossiilisten varastojen osuus olisi enää vain 0,017%.
Eli fossiilisten varastojen kylmentävä vaikutus olisi häipynyt ilmastokohinaan satojen miljoonien vuosien aikana eikä näin ollen niillä ole minkäänlaista vaikutusta nykyiseen ilmastoon.

Fossiilisista polttoaineista tähän ilmastoon ei ole muuta vaikutusta kuin niiden lämmittävä CO2-päästö.

Turpeen ilmastovaikutus on neutraali, kun sillä on sekä kylmentävä nieluvaikutus että käytettynä lämmittävä päästövaikutus tähän ilmastoon.
Siksi Maankäyttosektorin kaikki turvemaa CO2-päästöt noin +15 M tn niin ojitettujen soiden kuin turvepetojenkin tulisi poistaa laskelmista.
Ex Apparatus
Miksi Ruotsi ja Saksa raportoi ojittamattomien avosoiden hiilinielut?
Lähteet:
[1] Naturvårdsverket. National Inventory Report Sweden 2020. https://www.naturvardsverket.se/Documents/publikationer/978-91-620-8666-1.pdf
[2] Federal Environment Agency (UBA). Greenhouse Gas Inventory. https://www.umweltbundesamt.de/en/topics/climate-energy/climate-protection-in-germany/greenhouse-gas-inventory
Antti Wall

In reply to by Ex Apparatus

Edellisessä kommentissa olevat linkit eivät avautuneet mutta Ruotsin ja Saksan uusimmasta kansallisesta kasvihuonekaasujen inventaarion raportista käy ilmi ettei kumpikaan maa raportoi luonnontilaisten avosoiden kasvihuonekaasujen päästöjä. Saksan raportissa oli mielenkiintoinen tieto siitä, että Saksan turvemaista yli 90 % on ojitettu (Taulukko 353).
Nämä raportit löytyvät täältä:
Ruotsin raportti:
https://unfccc.int/documents/271847
Saksan raportti:
https://unfccc.int/documents/273433