Tiede

Viljelysmaa voisi sitoa hurjasti hiiltä ilmasta – salaisuus on tuttu Suomen metsistä, mutta liika lannoitus näivettää sen

Ilkka Herlinin Qvidja ja sata muuta suomalaista tilaa osallistuvat tutkimukseen, jossa pelloista ja laitumista muokataan tehokkaita hiilivarastoja.

Haluaisitko vaihteeksi lukea toivoa herättävän kirjoituksen ilmastonmuutoksesta, Suomen maataloudesta ja Itämeren tilasta? Se on tässä.

Toivon kipinä kytee maan alla, ja sitä kutsutaan mikrobien hiilipumpuksi. Kyse on tapahtumasarjasta, jossa sienet ja bakteerit sitovat hiiltä pysyvästi maaperään.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Mekanismin kuvasivat soveltavan ekologian professori Chao Liang Kiinan tiedeakatemiasta ja hänen kaksi kollegaansa Nature Microbiology -lehdessä kesällä 2017.

Artikkeli on jo mullistanut maaperätiedettä, ja mikrobien hiilipumppu voi muuttaa maailmaa. Sen avulla saatetaan vielä hillitä maapallon lämpenemistä, vähentää ravinteiden kulkeutumista pelloilta vesiin ja parantaa maan tuottavuutta.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Nykyisin ihmisen toiminnasta syntyy joka vuosi kymmenen miljardia tonnia hiilipäästöjä. Niistä 2,5 miljardia tonnia liukenee valtamerten pintaveteen ja kuluu levien yhteyttämiseen.

Suunnilleen yhtä suuren annoksen imevät maailman metsät, muu kasvillisuus ja maaperä. Loppu jää ilmakehään lämmittämään ilmastoa.

Maapallon keskilämpötila ei saa nousta 1,5 astetta esiteollisen ajan tasosta, jos vakavilta seurauksilta halutaan välttyä, toteaa hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC tuoreessa raportissaan. Tämä vaatii hiilidioksidipäästöjen lopettamista vuoteen 2050 mennessä.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

”Yleinen johtopäätös on, että tavoitetta ei saavuteta pelkästään vähentämällä kasvihuonekaasupäästöjä. Ilmakehään jo kulkeutunutta hiiltä on jotenkin saatava sieltä pois”, sanoo tutkimusprofessori Jari Liski Ilmatieteen laitoksesta.

Hiilidioksidin talteenottoon ja varastointiin on olemassa tekniikoita, mutta ne ovat kalliita ja niihin sisältyy riskejä. Halvempia ja turvallisempia ovat niin sanotut luonnolliset ilmastoratkaisut, kuten hiilen sitominen viljelysmaihin, metsittäminen ja soiden suojelu.

Ekologi Bronson Griscom ja hänen kollegansa laskivat lokakuussa 2017 Pnas-lehdessä ilmestyneessä artikkelissa, kuinka suuri vaikutus näillä pehmeillä hiilensitomiskeinoilla voisi olla.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Laskelman mukaan maapallon viherryttäminen 20:llä eri tavalla voisi kattaa 37 prosenttia niistä toimista, joita lämpötilan nousun pitäminen alle kahdessa asteessa vaatii vuoteen 2030 mennessä.

Lämpötilan nousun rajoittamisesta 1,5:een tai enintään kahteen asteeseen sovittiin Pariisin ilmastokokouksessa vuonna 2015.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Vastaava vaikutus saataisiin, jos öljyn poltto lopetettaisiin koko maailmassa kertalaakista, havainnollistaa The Guardian -lehti.

Peltoihin ja laitumiin voidaan säilöä niin paljon hiiltä, että se tarkoittaisi viidesosaa ilmastonmuutoksen hillinnän edellyttämistä luonnollisista maankäytön ratkaisuista. Osuus nousee neljäsosaan, jos huomioidaan vain hinnaltaan edulliset vihreät keinot, arvioivat tutkijat.

Ranska ehdotti Pariisin ilmastokokouksessa, että kaikki valtiot pyrkisivät kasvattamaan viljelymaiden hiilivarastoa neljällä promillella vuosittain. Ranskalaisten asiantuntijoiden mielestä tämä riittäisi poistamaan ylimääräisen hiilen ilmakehästä.

Toistaiseksi ei tiedetä tarkalleen, miten tavoitteeseen päästäisiin. Sitä tutkitaan eri puolilla maailmaa. Monessa hankkeessa tärkeä rooli on mikrobien hiilipumpulla – vaikka kukaan ei vielä tunne sen toimintaa kovin hyvin.

Mekanismi löytyi, kun Liangin ryhmä kokosi yhteen tutkimustuloksia ja havaitsi, että suuri osa maassa olevasta, mineraaleihin sitoutuneesta vanhasta hiilestä on peräisin sienistä ja bakteereista.

Nämä mikrobit syövät kuihtunutta kasviainesta ja rakentavat siitä omaa biomassaansa. Kun ne kuolevat, niiden soluseinien rakenteet säilyvät maassa pitkään.

”Mikrobien jäänteet ja niiden tuottamat yhdisteet sitoutuvat tiukasti maaperän mineraaleihin. Maaperän hiili on jatkumo yhdisteitä, jotka hajoavat päivien ja vuosien aikana. Mineraaleihin sitoutunut hiili voi olla jopa tuhansien vuosien ikäistä”, kertoo apulaisprofessori Kristiina Karhu Helsingin yliopistosta.



Ennen ajateltiin, että maaperän hiili muodostuu lähinnä hajoamattomista ja eriasteisesti hajonneista kasvinjäänteistä. Ilmastonmuutoksen tutkijat eivät keskittyneet siihen, mitä maahan jää.

Mikrobien toiminnan kahdesta puolesta he tutkivat lähinnä sitä, paljonko hiilidioksidia kasvijätteen hajottajat vapauttavat hengityksensä mukana ilmaan.

Nyt on ymmärretty, kuinka tärkeä maaperän hiilivarasto ovat mikrobien kuollessaan jälkeen jättämät yhdisteet.

Liskin mukaan tähänastiset arviot viljelymaiden hiilensidontakyvystä on tehty olettaen, ettei sitä pystytä parantamaan. Liang kollegoineen kehitti päinvastaisen hypoteesin: jos maata muokataan sienivaltaisemmaksi, se imee enemmän hiiltä.

Jotta näin kävisi, maahan pitää lisätä nimenomaan mykorritsoja eli sienijuuria. Ne tekevät maasta muruista, ja maamurujen sisällä säilyy paljon hiiltä.


Moni on kuullut sienten ja puiden symbioosista. Samanlainen molemmille hyödyllinen yhteis­elo on tavallista myös viljelykasvien ja keräsienijuurten kesken. Sieni antaa kasville maasta ottamiaan ravinteita ja saa kasvilta hiiliyhdisteitä.

Viljelykasvien jalostuksessa ei ole kiinnitetty huomiota siihen, että ne osaavat liittoutua sienen kanssa. Lisäksi mykorritsat näivettyvät tarpeettomina, jos peltoon lisätään liukoisia tai nopeasti liukenevia keinolannoitteita. Maan muokkaus puolestaan rikkoo sienirihmastoja.

Suomessa on meneillään laaja Carbon Action -hanke, joka mittaa ja mallintaa maan hiilivaraston muutoksia ja kehittää menetelmiä hiilen sitomiseksi viljelymaihin.

Mukana on satakunta maatilaa ja tutkijoita Luonnonvarakeskuksesta, Suomen ympäristökeskuksesta ja Helsingin yliopistosta sekä Sitra. Työtä koordinoi Ilmatieteen laitos.

Verkoston ovat luoneet Itämerta puolustava Baltic Sea Action Group -säätiö sekä kaksi sen perustajista, Suomen rikkaimpiin ihmisiin kuuluva Ilkka Herlin ja hänen puolisonsa Saara Kankaanrinta.

He ostivat vuonna 2014 Paraisilla sijaitsevan Qvidjan tilan, jota on viljelty jo 1400-luvun alkupuolella. Tilan aiemmat isännät ovat nimekkäitä aatelisia Flemingeistä alkaen.

Keskiaikaisen kivilinnan hallitsemaan maisemaan pariskunta perusti koetilan. Siellä ja muilla Carbon Actioniin osallistuvilla tiloilla yritetään lisätä hiilensidontaa pitämällä maa kasvipeitteisenä läpi vuoden.

Etenkin rinnepelloilla paljaasta maasta karkaa hiiltä, koska eroosio hajottaa maan muruja. Hankkeessa peltoja muokataan vain kevyesti eikä myllätä kyntämällä.


Maata parannetaan eloperäisellä aineksella: biohiilellä ja erilaisilla kuidulla, kuten sellutehtaissa syntyvällä nollakuidulla.

Tärkeää on monipuolinen viljelykierto. Samalla pellolla kasvatetaan vuorovuosin viljaa, palko- ja öljykasveja sekä nurmea.


Useiden kasvilajien yhdistämistä nurmessa eli säilörehun tuotannossa kokeillaan. Nykyisin siemenseos koostuu muutamista lajeista, mutta kymmenen lajin sekoitus käyttää pellon resurssit paremmin. Epätavallisina kesinä ainakin jokin laji pärjää.

Yksi hankkeen tavoite on vähentää ravinteiden huuhtoutumista. Itämerta rehevöittävästä typestä ja fosforista yli kymmenen prosenttia tulee Suomesta, ja suurin kuormittaja on maatalous.

Päästöt eivät ole juuri vähentyneet 2000-luvulla, mutta suunta on käännettävissä, uskoo Juuso Joona. Hän on agronomi, luomuviljelijä ja Carbon Action -hankkeen ohjausryhmän jäsen.

Myös ravinnevalumat vesistöihin vähenevät, jos pelloilla pidetään kasvipeite kasvukauden ulkopuolellakin. Lisäksi runsaasti orgaanista ainesta sisältävä, muruinen ja mikrobeja kuhiseva maa pidättää tehokkaasti vettä.


Pieneliöiden vilkas toiminta liimaa hiukkasia yhteen ja estää typpeä ja fosforia pakenemasta viljelyksiltä.


Joona on kehittänyt omalla Tyynelän tilallaan Joutsenossa jo toistakymmentä vuotta samanlaisia menetelmiä, joita nyt tutkitaan Carbon Action -hankkeessa.

Viime vuosina hän on saanut yhtä suuria ja jopa parempia satoja kuin aiemmin tavanomaisessa tuotannossa, jossa apuna olivat kemialliset lannoitteet ja kasvinsuojeluaineet.

Amerikkalaisen maailmanlaajuisen analyysin mukaan maissi ja vehnä tuottavat enemmän siellä, missä pelloilla on runsaasti eloperäistä ainesta. Tuloksia esittelevä artikkeli on tarkastettavana Soil-lehdessä.

”Eloperäinen aines parantaa satovarmuutta ja kohentaa maan puskurikykyä ääreviä säitä vastaan”, Joona sanoo. Viime kesän helteillä korostui vedenpidätyksen merkitys, edellisvuoden sateilla veden läpäisykyky.


”Vireä pieneliöstö sitoo hiiltä, hoitaa ravinteiden kierrätystä maassa ja ehkäisee kasvitauteja”, Joona lisää.

Tulevaisuudessa maan hyvinvoinnista huolehtiminen saattaa muuttua toisellakin tavalla tuottoisaksi. EU:ssa on keskusteltu siitä, että maataloustukia alettaisiin suunnata hiilen varastointiin ja muihin niin sanottuihin ekosysteemipalveluihin.

Ainakin Australiassa, Yhdysvalloissa ja Itävallassa on jo toteutettu ”hiiliviljelyä”, jossa viljelijöille maksetaan korvauksia hiilensidonnasta.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Ilmastonmuutos
  • Maanviljely
  • Tiede
  • Arja Kivipelto

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Bryan Adams nappasi keikalta valo­kuvan, jota artisti kutsui taian­omaiseksi – Saasteinen totuus paljastui, kun fanit pääsivät kommentoimaan

    2. 2

      Jenni Pääskysaarta ”rakennettiin” tunteja, ennen kuin hän kelpasi televisioon – Pääskysaari kyllästyi ja teki lopulta radikaalin ratkaisun

      Tilaajille
    3. 3

      CNN: Matkustajakone laskeutui myrskyssä sivuttain Bristolin lento­kentälle – ”vaikuttava” suoritus, ylisti kentän henkilö­kunta

    4. 4

      Kettu istahti paikallisbussin penkille Kirkkonummella – Video näyttää, miten kuski paimentaa eläimen ulos katseen voimalla

    5. 5

      Ruoan ilmastovaikutus on tähän asti arvioitua suurempi – HS kokosi kulutustapoja, joista syntyy 100 kiloa päästöjä

    6. 6

      Kalusteita lahjoitetaan niin paljon, etteivät kaikki kelpaa edes kirpputoreille – Nämä käytetyt kalusteet viedään käsistä, näitä ei huolita edes ilmaiseksi

      Tilaajille
    7. 7

      Seuraava suursota käydään avaruudessa, ja se voi viedä ihmiskunnan takaisin 1950-luvulle

      Tilaajille
    8. 8

      Et ole sittenkään käyttänyt ketsuppikuppeja väärin koko elämäsi ajan – soitimme suomalaismiehelle, joka ratkaisi massiivisella selvitystyöllä vuosikausien mysteerin

    9. 9

      Ulkoministeri Soini kutsuu IPCC:n ilmasto­raportin synnyttämää keskustelua hysteeriseksi höpinäksi – ”Valtion ei pidä meitä pakottaa luontoa suojelemaan”

    10. 10

      Maija Nordman oli ratsastamassa Espoossa, kun vastaan tullut autoilija väläytti pitkiä valoja ja painoi töötin pohjaan – ”Kaikki keskittyminen meni hengissä pysymiseen”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Kettu istahti paikallisbussin penkille Kirkkonummella – Video näyttää, miten kuski paimentaa eläimen ulos katseen voimalla

    2. 2

      Sixpackin saa, jos tietää mitä tekee – Ravitsemuksen ja liikunnan ammattilaiset kertovat, miten saavutetaan timmi vatsa

      Tilaajille
    3. 3

      Kun Henry Nyman oli nuori, poliisi kantoi romani­nuoret niskasta pitäen ulos pakkaseen – nyt poika Rony Nyman työskentelee vartijana, mutta ennakko­luulot eivät ole juurikaan muuttuneet

      Tilaajille
    4. 4

      Aivoinfarktin saaneen vanhuksen 1,4 miljoonan testamentti muuttui epäselvissä oloissa – Oikeus kumosi testamentin, laatija oli Espoon nykyinen liikuntajohtaja Martti Merra

    5. 5

      Jalankulkijan kuoliaaksi suojatiellä Tikkurilassa ajanut nainen jatkaa piileskelyään – Poliisi: Autoilija tietää, että häntä etsitään

    6. 6

      Erikoinen liikenne­ympyrä hämmentää Espoossa – Miten ”turbo­kierto­liittymästä” on tarkoitus ajaa?

    7. 7

      Maija Nordman oli ratsastamassa Espoossa, kun vastaan tullut autoilija väläytti pitkiä valoja ja painoi töötin pohjaan – ”Kaikki keskittyminen meni hengissä pysymiseen”

    8. 8

      Ulkoministeri Soini kutsuu IPCC:n ilmasto­raportin synnyttämää keskustelua hysteeriseksi höpinäksi – ”Valtion ei pidä meitä pakottaa luontoa suojelemaan”

    9. 9

      Et ole sittenkään käyttänyt ketsuppikuppeja väärin koko elämäsi ajan – soitimme suomalaismiehelle, joka ratkaisi massiivisella selvitystyöllä vuosikausien mysteerin

    10. 10

      Saudi-Arabia pilkkaa meitä, eikä se enää ole yksin

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Kuvia Suomesta, osa 37: Akseli Valmunen kuvasi lähiötä, jossa latvialaiset telakkatyöläiset ja suomalaiset työttömät elävät rinnakkain

      Tilaajille
    2. 2

      Helsinki laski, että 87-vuotias Eeva tulee kuukauden toimeen 101 eurolla – sosiaali­työntekijä neuvoi myymään asunnon tai ottamaan lainaa lääkkeisiin

    3. 3

      Neljän kuukauden korvatulehdus ja kuusi poskiontelotulehdusta päälle – Karoliina Sallinen-Pentikäisen loputtomaan sairasteluun löytyi syy, joka on suomalaisille erityisen tyypillinen

      Tilaajille
    4. 4

      ”Turha niitä on enää töihin koittaa, ne on ryypänneet terveytensä jo” – Turun telakka takoo vaurautta, mutta sen varjossa elää köyhyyteen käpertynyt lähiö

      Tilaajille
    5. 5

      Audi, Lada ja Toyota haudattiin vuodeksi suohon ja kaivettiin sen jälkeen ylös – Venäläisen Youtube-porukan ”testi” vahvistaa vanhan totuuden

    6. 6

      Uuden lastensairaalan katolle ilmestyi englanninkielinen teksti: Varautuuko sairaala pommituksiin?

    7. 7

      Suomessakin suositun antibiootin käyttöä rajoitetaan vakavien haittojen takia – Lääke aiheuttanut revenneitä jänteitä, lihas­kipuja ja uni­häiriöitä

    8. 8

      Maailmanloppu on tulossa, ja se on kaikin tavoin erilainen kuin aiemmat maailmanloput

    9. 9

      ”Minun on ajateltava, että oli hänen aikansa mennä” – 39-vuotiaana kuolleen Perttu Häkkisen vaimo, ystävät ja työtoverit kertovat, kuinka paljon he menettivät

      Tilaajille
    10. 10

      Puolen metrin syvyydestä löytyi tuhat vuotta vanha viikinkilaiva Norjassa – ”Tämä on maailman­sensaatio”

    11. Näytä lisää