Viime vuonna alkaneessa laajassa tutkimuksessa selvitetään miten suomalainen maatalous voisi hidastaa ilmastonmuutosta. CARBO-verkostossa ovat mukana Itä‐Suomen yliopiston lisäksi Valio, Atria Tuottajat, Ilmatieteen laitos, Luonnonvarakeskus ja Yara.
CARBO-tutkimuksen tavoitteena on suomalaisen maito- ja lihaketjun ympäristövaikutusten pienentäminen tutkimukseen perustuvan tiedon, uusien innovaatioiden ja tilapilottien avulla. Samalla parannetaan suomalaisen maatalouden kannattavuutta ja vientikilpailukykyä. Ruoan alkutuotannon on oltava entistä läpinäkyvämpää ja kestävämpää.
Itä-Suomen yliopiston biogeokemian tutkimusryhmän työsarkana ovat olleet hiilitasemittaukset, joita on tehty nyt jo yli vuoden ajan Maaningalla koepellolla, yhteistyössä Luonnonvarakeskuksen kanssa. Luken tutkijat hoitavat koeruutujen ylläpidon, niitot ja lannoitukset, yliopiston tutkijoiden tehtävänä ovat kaasunäytteiden keräys, niiden analysointi ja tulosten laskeminen.
— Olemme mitanneet säännöllisesti kasvihuonekaasutaseita kammiomenetelmän avulla hiilidioksidin, dityppioksidin eli ilokaasun ja metaanin osalta. Kasvukauden aikana mittauksia on tehty viikoittain kaikilta Carbonurmen 25 koeruudulta ja talvella hieman harvemmin, kahdesta kolmeen kertaan kuussa, kertoo professori Marja Maljanen.
— Metaanin ja ilokaasun virrat lasketaan kammioista tietyin aikavälein otettujen kaasunäytteiden pitoisuuden muutosten perusteella. Kaasunäytteet kerätään pellolta kammioista, ne analysoidaan kaasukromatografilla Ympäristö ja biotieteiden laitoksella Kuopiossa, Maljanen kuvailee.
Tutkitulla nurmella on potentiaalia sitoa hiiltä.
Marja Maljanen
—Koeruuduilla oli käsittelyt typpilannoituskokeessa 0, 150 ja 300 kilogrammaa typpeä hehtaarilla, viisi rinnakkaista kustakin. Leikkuukorkeuden kokeessa verrattiin kuuden senttimetrin korkeuteen niitettyä ja 12 senttimetrin korkeuteen niitettyä nurmea, myös viisi rinnakkaista ruutua.
Hiilidioksidivirtaa nurmen ja ilmakehän välillä mitataan kammiomenetelmällä ja kentällä olevalla analysaattorilla, jolloin nähdään heti hetkellinen tilanne. Jos kuitenkin halutaan saada vuorokauden, kasvukauden tai vuoden hiilitase selville, on hiilitase mallinnettava puuttuville ajankohdille käyttäen muun muassa jatkuvia lämpötila-, kosteus- ja auringonsäteily- (PAR) datoja.
Viime talven lumettomuus osoittautui haasteelliseksi tutkimukselle.
Marja Maljanen
— Kevään koronahässäkän ja muiden kiireiden takia täyden vuoden kasvihuonekaasu- tai hiilitaseita ei ole vielä laskettu loppuun. Alustavien tulosten perusteella voidaan kuitenkin sanoa, että tutkitulla nurmella on potentiaalia sitoa hiiltä. Käsittelyiden vaikutuksesta hiilen sidontaan suhteessa satotasoon ei vielä ole lopullisia tuloksia laskettuna.
Kunnianhimoinen tavoite hiilineutraalista maidon tuotannossa näyttäisi kuitenkin olevan tässä vaiheessa vielä melko kaukana, mutta kasvihuonekaasupäästöjen minimointi on jatkuvaa.
— Maidon tuotannon kasvihuonekaasupäästöjen arvioinnissa tullaan tekemään elinkaaritarkastelu, jossa nurmien hiilitase on vain pieni osa, Maljanen toteaa.
Kuvassa hiilidioksidikammio. Läpinäkyvä kammio keskellä, oikealla CO2-analysaattori ja vasemmalla jäähdytyslaitteisto, jota tarvitaan, sillä kammio kuumentuu nopeasti auringonpaisteessa. (Kuva: Minerva Anttila)
Tutkijoiden tarkoituksena oli mitata viime talvena kaasuvirtoja käyttäen niin sanottua lumigradienttimenetelmää, mutta lumen puuttuessa he joutuivat käyttämään kammioita, joka on talviaikaan huomattavasti työläämpää kuin kesällä.
—Kammiosysteemeissä käytetään vettä tiivistämään kammio kaasutiiviiksi maahan asennetusta ”kauluksesta”. Pakkasessa vesi tietysti jäätyy, jolloin jäätynyt vesi täytyy ensin hakata kaulusten urista pois ja kaataa tilalle lämmintä vettä. Onneksi pakkasta ei ollut paljon, Maljanen muistelee.
—Myös kuiva kesä 2019 vaikutti tuloksiin, varsinkin ilokaasupäästöt olivat normaalia huomattavasti pienemmät, kuin samalta pellolta aiemmin mitatut vastaavat päästöt. Ilokaasu on noin 300 kertaa hiilidioksidia voimakkaampi kasvihuonekaasu.
—On vaikeaa arvioida mitä kuivuus vaikutti hiilitaseeseen, mutta juuri näiden vaihtelevien olosuhteiden takia kahden vuoden jakso on todella lyhyt tarkastelukausi, Maljanen sanoo.
—Mittauksia jatketaan kasvukauden loppuun ja tulokset lasketaan sen jälkeen. Uskomme, että meillä on hyvä mahdollisuus saada jatkorahoitusta hankkeeseen koko nurmen viljelykierron kattamiseksi.
—Tutkimuksessamme on ollut tähän mennessä mukana post doc -tutkijoita, harjoittelijoita ja väitöskirjojen tekijöitä etätöissä, kentällä sekä laboratoriossa. Itse olen tänä kesänä enemmän käytännön syistä töissä labrassa kuin kentällä, vaikka mieluusti osallistuisin itsekin enemmän kenttätöihin, hän sanoo.
Lisää ilmastonmuutokseen liittyvästä tutkimuksestamme seuraavissa jutuissa:
Ilmastonmuutos tuo meillekin terveysuhkia
Ruokaan liittyvä ymmärrys vähentää hävikkiä
Rakentavia ratkaisuja nuorten ilmastoahdistukseen
Kuuntele myös Akateeminen vartti -podcast: Oma metsä hiilinieluna
