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

      Käpylän räjähdysmäistä tulipaloa tutkitaan murhan yrityksenä – Poliisi julkaisi kuvan epäillystä, jonka uskotaan heittäneen asuntoon poltto­pullon

    2. 2

      Kauppakeskus Redi aikoo nyt ratkaista ongelmat 30 000 euron kilpailulla – Miksi ei vain piirretä nuolia lattiaan?

    3. 3

      Venäjän suurlähettiläs piti puheen maailman tilasta suomeksi ja teki rehellisen tunnustuksen: Venäjän rahat eivät riitä ase­varusteluun Yhdysvaltoja vastaan

    4. 4

      Suurta osaa naisista koskevaa terveysongelmaa ei ole tutkittu, vaikka se haittaa elämänlaatua merkittävästi – Professori: ”Pidetty liian banaalina ongelmana”

    5. 5

      Max Verstappenilta todella tylyä tekstiä Valtteri Bottaksesta: ”Ei hän ole kuitenkaan edes paikalla”

    6. 6

      Miss Norja esiintyi Miss Universum -kilpailussa saamenpuvussa, ja saamelaiset osoittivat suosiotaan: ”Olen erittäin ylpeä”

    7. 7

      Saksalaislehti: Vladimir Putinin henkilö­kortti löytyi Stasin arkistosta

    8. 8

      Suora lähetys kosmonauttien avaruus­kävelystä juuri nyt: Venäläiset tutkivat miehistö­aluksensa kylkeen ilmestynyttä reikää, joka nostatti villit spekulaatiot

    9. 9

      Tältä näyttävät joulun uudet herkut – kokeile suosikkiasi tämän vuoden joulupöydässä, ja muista myös rakkaat klassikkoreseptit

    10. 10

      Iso amerikkalainen tutkimus­ryhmä on viemässä suomalaistutkijan kunnian viruslöydöstä – ”Kopioivat minun ideani”

      Tilaajille
    11. Näytä lisää
    1. 1

      Suurta osaa naisista koskevaa terveysongelmaa ei ole tutkittu, vaikka se haittaa elämänlaatua merkittävästi – Professori: ”Pidetty liian banaalina ongelmana”

    2. 2

      Oulun seksuaalirikoksesta etsitty mies otettiin kiinni Saksassa

    3. 3

      Iso amerikkalainen tutkimus­ryhmä on viemässä suomalaistutkijan kunnian viruslöydöstä – ”Kopioivat minun ideani”

      Tilaajille
    4. 4

      ”Kun vessanpönttö vedettiin, tavara meni väärään suuntaan ja levisi alakaton päälle” – Valvoja on huolissaan rakennus­työmaiden kokemattomista mestareista

    5. 5

      Suomeen rekisteröitiin uusi maahanmuutto­vastainen puolue

    6. 6

      Linnan juhlissa puvullaan huomiota herättänyt Elina Gustafsson kertoo saamastaan vihapuheesta: ”Olen oikeastaan kiitollinen”

    7. 7

      Rauhannobelisti johtaa maata, jossa muslimien talot poltetaan ja ihmisviha velloo avoimena – Mitä Aung San Suu Kyille tapahtui?

      Tilaajille
    8. 8

      Rekka pakeni kolaripaikalta Kehä III:lla Vantaalla – Henkilöauto raahautui keulaan takertuneena

    9. 9

      Parisuhde kärsii, jos tunnetyö jää toisen harteille tai se on unohdettu kokonaan

    10. 10

      Lähes 700 vuotta vanha Pähkinäsaaren rauhan raja jakaa Suomen yhä kahtia – Alueelliset terveyserot näkyvät Kelan tilastoissa

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Mies oli hurmaava, mutta kun yksiön ovi yöllä sulkeutui, Minna tajusi jotain olevan vialla – ”Minulle tapahtui asioita, joita en olisi halunnut tapahtuvan”

      Tilaajille
    2. 2

      Kansanedustaja Touko Aallon päälle käytiin Linnan juhlissa – ”Kahdella kädellä rintakehään niin voimakkaasti kuin pystyy”

    3. 3

      Kuvakooste: Valitsimme Linnan juhlien kymmenen säväyttävintä pukua – lukijoiden suosikiksi nousi 19-vuotias yllätysnimi

    4. 4

      Helsingissä hakaristilippujen kantaminen johti käsirysyyn, pidätyksiin ja epäilykseen kiihottamisesta kansanryhmää vastaan – Kaksi pidätettiin myös 612-soihtukulkueen häirinnästä

    5. 5

      Suomesta on tullut myrkkyä – Venäjällä tunnetaan syvää tyytymättömyyttä suomalaisia kohtaan

    6. 6

      Oulun poliisi varoittaa: Ulkomaalaistaustaiset miehet saalistavat nuoria tyttöjä netissä

    7. 7

      Näyttelijä Jasper Pääkkönen rikkoi asuvalinnallaan etikettiä – kumppanilla kultainen, käärmeteemainen paljettiasu

    8. 8

      Kesän jälkeen äitien kasvoilta katosivat ilmeet, ja kätilö Rosmariini Tolonen näki sen – HS:n erikoisartikkeli vie vainottujen rohingyojen pakolaisleirille

      Tilaajille
    9. 9

      Ystäväni ei vieläkään tiedä, mitä hänen ex-poikaystävänsä teki päivisin

    10. 10

      Ihminen syttyi tuleen Espoon keskuksen terveysasemalla

    11. Näytä lisää