Vesienhallinta

Suomen soiden turpeeseen on varastoitunut ilmakehän hiiltä märissä, kylmissä ja hapettomissa olosuhteissa viimeisen jääkauden jälkeen. Luonnontilaisten soiden olosuhteissa harva taloudellisesti hyödyllinen kasvi menestyy tehokkaan maatalouden vaatimalla tavalla, joten pohjoisen maataloustuotannolle soiden kuivattaminen pelloiksi on ollut välttämätöntä.  Kuivatuksen tehostamisen jälkeen aiemmin hapettomiin oloihin säilynyt eloperäinen aines pääsee hapen kanssa kosketuksiin, jolloin maan pieneliöt alkavat kiihtyvällä tahdilla käyttämään turvetta ravinnokseen. Tästä seuraa turpeen hajoaminen ilmastoa lämmittäviksi kasvihuonekaasuiksi ja vesistöjä rehevöittäviksi liukoisiksi ravinteiksi. 

Pohjaveden pinnan syvyyden merkitys turvemaiden päästöihin on havaittu suomalaisessa tutkimuksessa, jossa korkeampi pohjavesipinta vaikutti hetkittäiseen päästöön (Regina ym. 2015). Kansainvälisissä tutkimuksissa on myös todettu pohjavesipinnan vaikutus kasvihuonekaasupäästöjen vuosisummiin (Boonman ym. 2022, Couwenberg ym. 2011, Evans ym. 2021, Tiemeyer ym. 2020). Päästöjen kannalta optimaaliseksi pohjaveden syvyydeksi on havaittu 30 cm, jolloin hiilidioksidin päästö on pientä, eikä märkyydestä syntyvää metaanipäästöä ole vielä merkittävästi. Kuivatuksesta johtuvaa turpeen hajoamista tapahtuu vuoden ympäri ja talvikauden hiilidioksidipäästöt voivatkin kattaa 15–25 % koko vuoden hiilidioksidipäästöistä (Gerin ym. 2023). Pellon pohjaveden pinnan korkeutta voidaan seurata pohjavesiputkiin asennettavilla mittalaitteilla (Kuva 1).

Image

Päästövähennys ei kuitenkaan ole joko/tai kysymys. Jokaiselle korotetulle sentille saadaan päästövähennystä, jos lähtötilanne on hyvin kuivattu turvemaa. Yksittäiselle viljelijälle helpoiten saavutettavissa oleva toimenpide päästöjen vähentämiseksi onkin yhdistää aiemmin ojitetuilla turvemailla taloudellinen tuotanto pyrkimykseen viljellä samoja maita korotetulla pohjavesipinnalla. Tällaisia toimia ovat muun muassa nurmen tai ruokohelven viljely korotetulla pohjavesipinnalla ja kosteikkoviljely. Jos aiemmin ojitettu turvemaa ei enää palvele kasvituotannossa, sen pysyvä vettäminen ilmastokosteikoksi on myös tuettu maankäytön muoto. Maankäyttösektorin ilmastosuunnitelmassa (MISU 2022) on arvioitu äsken kuvattuja toimia toteutettavan noin 77 500 hehtaarilla vuoteen 2035 mennessä, jolloin saavutettaisiin noin 0.52 miljoonan hiilidioksidiekvivalenttitonnin vuosittainen kasvihuonekaasupäästöjen vähennys, ilman suuria menetyksiä maatalouden tuotannossa. 

Pohjavedenpintaa voidaan korottaa säätösalaojituksen tai säätökastelun avulla sekä avo-ojia padottamalla (Kuva 2). Säätösalaojituksen tai säätökastelun katsotaan olevan tehokas keino satovarmuuden lisäämiseksi ja turpeen hajotuksen hillitsemiseksi. Säätösalaojien päässä on säädettävä padotuskaivo, jolla ojien kuivatussyvyyttä pystytään nostamaan.  Säätökaivojen avulla voidaan esimerkiksi keväällä kuivata pellot nopeasti ja kesän ajaksi säätää padotustasoa korkeammaksi, jolloin kesän sateiden annetaan imeytyä turpeeseen ja haihtua ilmaan. Talvea varten voidaan asettaa vielä korkeampi padotustaso, jolla pellot pidetään mahdollisimman märkinä talven yli. 

 Vanhojen ojien päivittäminen säätösalaojiksi tulee ajankohtaiseksi ja kannattavaksi tilanteissa, joissa pellon vesitalous on jo heikentynyt ja märkyys haittaa viljelyä (Kuva 3). Kuivatusjärjestelmät menettävät tehoaan ajan kuluessa, turpeen tiivistymisen, pinnan painumisen ja ojien tukkeutumisen seurauksesta. Tarkoituksena on tehostaa kuivatusta, jotta sato saadaan varmemmin kerättyä. Vanhoihin suosituksiin verrattuna nykyaikainen turvepellon salaojitus on huomattavasti tehokkaampaa. Esimerkiksi turvemaille ojaväliksi suositellaan nykyisin 8–14 m, kun ennen ojat ovat asennettu 20–30 m välein. Tiheällä ojavälillä saadaan vesi virtamaan nopeammin pellolta pois ja laskettua pohjavesipinta tehokkaammin ja tasaisemmin koko pellolla.

Image

Peltojen kuivuminen ei kuitenkaan ole pelkästään salaojista kiinni. Peltojen kuivatusvedet johdetaan peruskuivatuskanavan kautta eteenpäin. Hyvässä kunnossa oleva peruskuivatus pystyy ottamaan peltojen vedet vastaan, eikä aiheuta tulvia. Kevään kääntyessä kesäksi alkaa haihdunta muodostamaan merkittävää roolia peltojen kuivattamisessa. Kasvukauden aikana haihdunnan ollessa suurta pienet sateet eivät vaikuta pohjavesipinnan tasoihin pitkäaikaisesti vaan pohjavesitason nousuun tarvitaan enemmän sadantaa. Erityisesti turvepellon ilmastopäästöjen vähentämiseksi pelkkä säätösalaojituksen tai säätökastelun olemassaolo ei siis riitä, vaan päästöjen hillitsemiseksi säätämistä on tehtävä aktiivisesti ja useissa tapauksissa tähän tarvitaan myös lisävettä, mikäli pohjavedenpintaa halutaan yrittää konkreettisesti korottaa sen sijaan että säätämisellä pyritään pidättämään vettä pellossa (Kuva 4).

Salaojien teho voi yllättää, jos on tottunut vanhoihin ojituksiin. Esimerkiksi vähälumisen talven jälkeen tai kuivan kesän aikana riittävä kantavuus kevyelle kalustolle voi olla mahdollista saavuttaa ilman säätökaivojen pohjaluukkujen avaamista. Jokainen pelto onkin yksilöllinen ja riittävä kuivatus on aina riippuvainen pellon ominaisuuksista ja viljelyn tavoitteista. Säätösalaojituksen tehokas käyttäminen tuleekin alussa vaatimaan omaa vaivannäköä ja omien peltojen tuntemusta (Kuva 5). 

Boonman, J., Hefting, M. M., van Huissteden, C. J. A., van den Berg, M., van Huissteden, J. (., Erkens, G., Melman, R., ja van der Velde, Y. 2022. Cutting peatland CO2 emissions with water management practices. Biogeosciences, 19(24), s. 5707–5727. https://doi.org/10.5194/bg-19-5707-2022

Couwenberg, J., Thiele, A., Tanneberger, F., Augustin, J., Bärisch, S., Dubovik, D., Liashchynskaya, N., Michaelis, D., Minke, M., Skuratovich, A., ja Joosten, H. 2011. Assessing greenhouse gas emissions from peatlands using vegetation as a proxy. Hydrobiologia, 674(1), s. 67–89. https://doi.org/10.1007/s10750-011-0729-x

Evans, C. D., Peacock, M., Baird, A. J., Artz, R. R. E., Burden, A., Callaghan, N., Chapman, P. J., Cooper, H. M., Coyle, M., Craig, E., Cumming, A., Dixon, S., Gauci, V., Grayson, R. P., Helfter, C., Heppell, C. M., Holden, J., Jones, D. L., Kaduk, J. ja Morrison, R. 2021. Overriding water table control on managed peatland greenhouse gas emissions. Nature, 593(7860), s. 548–552. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03523-1

MISU, 2022. Valtioneuvoston selonteko maankäyttösektorin ilmastosuunnitelmasta. Maa- ja metsätalousministeriön julkaisuja 2022:15, s. 117. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-366-388-6 

Regina, K., Sheehy, J., ja Myllys, M. 2015. Mitigating greenhouse gas fluxes from cultivated organic soils with raised water table. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 20(8), s. 1529–1544.https://doi.org/10.1007/s11027-014-9559-2

Tiemeyer, B., Freibauer, A., Borraz, E. A., Augustin, J., Bechtold, M., Beetz, S., Beyer, C., Ebli, M., Eickenscheidt, T., Fiedler, S., Förster, C., Gensior, A., Giebels, M., Glatzel, S., Heinichen, J., Hoffmann, M., Höper, H., Jurasinski, G., Laggner, A., ja Drösler, M. 2020. A new methodology for organic soils in national greenhouse gas inventories: Data synthesis, derivation and application. Ecological Indicators, 109, 105838. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.105838