Browsing by Subject "ilmastovaikutukset"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-20 of 40
  • Carter, Timothy R.; Benzie, Magnus; Campiglio, Emanuele; Carlsen, Henrik; Fronzek, Stefan; Hildén, Mikael; Reyer, Christopher P.O.; West, Chris (Elsevier, 2021)
    Global Environmental Change 69: 102307
    Climate change impacts, adaptation and vulnerability studies tend to confine their attention to impacts and responses within the same geographical region. However, this approach ignores cross-border climate change impacts that occur remotely from the location of their initial impact and that may severely disrupt societies and livelihoods. We propose a conceptual framework and accompanying nomenclature for describing and analysing such cross-border impacts. The conceptual framework distinguishes an initial impact that is caused by a climate trigger within a specific region. Downstream consequences of that impact propagate through an impact transmission system while adaptation responses to deal with the impact propagate through a response transmission system. A key to understanding cross-border impacts and responses is a recognition of different types of climate triggers, categories of cross-border impacts, the scales and dynamics of impact transmission, the targets and dynamics of responses and the socio-economic and environmental context that also encompasses factors and processes unrelated to climate change. These insights can then provide a basis for identifying relevant causal relationships. We apply the framework to the floods that affected industrial production in Thailand in 2011, and to projected Arctic sea ice decline, and demonstrate that the framework can usefully capture the complex system dynamics of cross-border climate impacts. It also provides a useful mechanism to identify and understand adaptation strategies and their potential consequences in the wider context of resilience planning. The cross-border dimensions of climate impacts could become increasingly important as climate changes intensify. We conclude that our framework will allow for these to be properly accounted for, help to identify new areas of empirical and model-based research and thereby support climate risk management.
  • Carter, Timothy R.; Fronzek, Stefan (Springer, Cham., 2022)
    We present a new approach to advance methods of climate change impact and adaptation assessment within a risk framework. Specifically, our research seeks to test the feasibility of applying impact models across sectors within a standard analyt ical framework for representing three aspects of potential relevance for policy: (i) sensitivity—examining the sensitivity of the sectors to changing climate for readily observable indicators; (ii) urgency—estimating risks of approaching or exceeding critical thresholds of impact under alternative scenarios as a basis for determining urgency of response; and (iii) response—determining the effectiveness of poten tial adaptation and mitigation responses. By working with observable indicators, the approach is also amenable to long-term monitoring as well as evaluation of the success of adaptation, where this too can be simulated. The approach focuses on impacts in climate-sensitive sectors, such as water resources, forestry, agriculture or human health. It involves the construction of impact response surfaces (IRSs) based on impact model simulations, using sectoral impact models that are also capable of simulating some adaptation measures. We illustrate the types of analyses to be undertaken and their potential outputs using two examples: risks of crop yield short fall in Finland and impact risks for water management in the Vale do Gaio reservoir, Portugal. Based on previous analyses such as these, we have identified three chal lenges requiring special attention in this new modelling exercise: (a) ensuring the salience and credibility of the impact modelling conducted and outputs obtained, through engagement with relevant stakeholders, (b) co-exploration of the capabili ties of current impact models and the need for improved representation of adaptation and (c) co-identification of critical thresholds for key impact indicators and effective representation of uncertainties. The approach is currently being tested for five sectors in Finland.
  • Cowie, Annette L.; Berndes, Göran; Bentsen, Niclas Scott; Brandão, Miguel; Cherubini, Francesco; Egnell, Gustaf; George, Brendan; Gustavsson, Leif; Hanewinkel, Marc; Harris, Zoe M.; Johnsson, Filip; Junginger, Martin; Kline, Keith L.; Koponen, Kati; Koppejan, Jaap; Kraxner, Florian; Lamers, Patrick; Majer, Stefan; Marland, Eric; Nabuurs, Gert‐Jan; Pelkmans, Luc; Sathre, Roger; Schaub, Marcus; Smith, Charles Tattersall; Soimakallio, Sampo; Van Der Hilst, Floor; Woods, Jeremy; Ximenes, Fabiano A. (Blackwell, 2021)
    GCB Bioenergy 13: 1210-1231
    The scientific literature contains contrasting findings about the climate effects of forest bioenergy, partly due to the wide diversity of bioenergy systems and associated contexts, but also due to differences in assessment methods. The climate effects of bioenergy must be accurately assessed to inform policy-making, but the complexity of bioenergy systems and associated land, industry and energy systems raises challenges for assessment. We examine misconceptions about climate effects of forest bioenergy and discuss important considerations in assessing these effects and devising measures to incentivize sustainable bioenergy as a component of climate policy. The temporal and spatial system boundary and the reference (counterfactual) scenarios are key methodology choices that strongly influence results. Focussing on carbon balances of individual forest stands and comparing emissions at the point of combustion neglect system-level interactions that influence the climate effects of forest bioenergy. We highlight the need for a systems approach, in assessing options and developing policy for forest bioenergy that: (1) considers the whole life cycle of bioenergy systems, including effects of the associated forest management and harvesting on landscape carbon balances; (2) identifies how forest bioenergy can best be deployed to support energy system transformation required to achieve climate goals; and (3) incentivizes those forest bioenergy systems that augment the mitigation value of the forest sector as a whole. Emphasis on short-term emissions reduction targets can lead to decisions that make medium- to long-term climate goals more difficult to achieve. The most important climate change mitigation measure is the transformation of energy, industry and transport systems so that fossil carbon remains underground. Narrow perspectives obscure the significant role that bioenergy can play by displacing fossil fuels now, and supporting energy system transition. Greater transparency and consistency is needed in greenhouse gas reporting and accounting related to bioenergy.
  • Leppäkoski, Lauri; Uusitalo, Ville; Horn, Susanna; Levänen, Jarkko; Kasurinen, Heli; Härri, Anna (Elsevier BV, 2022)
    Cleaner Materials
    Straw is an interesting renewable feedstock for various high-value products, such as textile fibers. However, straw encompass to soils maintains a good soil structure, fertility, and carbon storage. Despite the availability of previous research on this topic, uncertainties remain regarding the climate and soil impacts of straw collection. This study aims to show the carbon footprint (CF) of straw collection compared with that of soil encompass. The goal is to demonstrate uncertainties related to initial data and methodological assumptions on whether straw is regarded as a waste or a coproduct and illustrate where more measured data is needed. Life cycle assessment method was used to conduct this study and the data therein were gotten from literature. The results show that straw removal can lead to reduced greenhouse gas emissions in comparison to soil encompass because of reduced nitrogen fertilizing needs and subsequent N2O emissions. However, there is high uncertainty related to soil organic carbon (SOC) and N2O emission changes because of straw removal. It is also possible that greenhouse gas emissions increase due to straw removal. Straw seems to have a relatively low CF, especially when it is regarded as a waste. Coproduct interpretation significantly increases the emissions allocated for straw. Straw also stores carbon, and its total CF can be negative. The life cycle length of the straw-based end products determines how long carbon can be stored before it is released back into the atmosphere. Total greenhouse gas emission balance at a system level can be defined only when also straw refining and manufacturing of replaced final products are considered. Additional information is needed, especially on soil emissions (N2O and CH4) and impacts on SOC storage, to ensure the sustainability of straw-based products.
  • Saarinen, Merja; Kurppa, Sirpa; Nissinen, Ari; Mäkelä, Johanna (Ympäristöministeriö, 2011)
    Suomen ympäristö 14/2011
    Kulutuksen ilmastovaikutuksista noin kolmannes ja ravinnepäästöistä yli puolet aiheutuu syömästämme ruoasta. Asumisen ilmastovaikutus taas on noin 30 prosenttia. Aterioiden ja asumisen valinnat kulutuksen ympäristövaikutusten ytimessä -raportti pureutuu ajankohtaiseen aiheeseen tarkastelemalla ruoan ja asumisen ympäristövaikutuksia, jotka vaikuttavat merkittävästi suomalaisten kulutuksen ympäristökuormaan. Teos on Kotitalouksien kulutusvalintojen ympäristövaikutukset ja niistä viestiminen – esimerkkeinä elintarvikkeet ja asuminen -hankkeen loppuraportti. Raportti sisältää uutta tietoa kulutuksen ympäristövaikutuksista ja esittelee uuden tavan viestiä niistä. Ravitsemussuosituksista tutun lautasmallin avulla kerrotaan 30 erilaisen aterian ilmasto- ja rehevöittävät vaikutukset. Asumisen ympäristövaikutusten tarkastelussa keskityttiin erityisesti arkisten toimintatapojen merkitykseen, joiden yhteenlaskettu vaikutus on yllättävän suuri ja jotka on jokaisen mahdollista toteuttaa ilman suuria investointeja.
  • Horn, Susanna; Seppänen, Ari-Matti; Winquist, Erika; Lehtoranta, Suvi; Luostarinen, Sari (Suomen ympäristökeskus, 2020)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 42/2020
    Ravinteet ovat tärkeä osa ruoantuotantoa sekä osa monen muun arkipäiväisen tuotteen elinkaarta. Erityisesti mineraalilannoitteet ovat mahdollistaneet tehokkaan maataloustuotannon, joka puolestaan on taannut ruoan ihmisille ja elinkeinon maaseudulle. Mineraalilannoitteiden tuotanto on kuitenkin resurssi-intensiivistä ja niiden käyttöä voidaan korvata eri jäte- ja sivuvirroista tuotetuilla kierrätysravinteilla. Kierrätysravinteiden avulla voidaan varmistaa, että materiaalit kiertävät takaisin yhteiskunnalliseen käyttöön ja niiden sisältämistä ravinteista ja energiasta saadaan hyödynnettyä mahdollisimman paljon. Samalla pystyään ehkäisemään materiaaleista koituvia haitallisia ympäristövaikutuksia. Usein tämä kierto linkittää eri arvoketjuja toisiinsa; materiaali- ja energiavirrat saattavat tarjota eri käyttötarkoituksessa lisäarvoa muissa tuoteketjuissa. Tämän työn tavoitteena oli arvioida biokaasulaitoksen mädätysjäännöksestä jatkojalostettavan nestemäisen lannoitevalmisteen tuotantoprosessia sekä prosessikokonaisuuden kannattavuutta ja ympäristövaikutuksia. Esimerkkinä jatkojalostuksesta käytettiin mädätysjäännöksestä separoidun nestejakeen kalvosuodatusta. Tarkastelu toteutettiin yhteistyössä BioKymppi Oy:n kanssa käyttäen sen biokaasulaitosta tarkasteltavana tapauksena. Kannattavuuden arvioinnissa verrattiin kalvosuodatuslaitteiston investoinnin kannattavuutta siihen, että mädätysjäännöksestä separoitu nestejae hyödynnettäisiin lannoitevalmisteena sellaisenaan. Molemmille vaihtoehdoille arvioitiin myös niiden tuotannon ja käytön elinkaariset ympäristövaikutukset, joita verrattiin mineraalilannoitteen käytön ympäristövaikutuksiin. Kierrätyslannoitevalmisteet osoittautuvat tarkastelussa ympäristön kannalta mineraalilannoitetta vähäpäästöisemmiksi vaihtoehdoiksi. Erot kahden eri kierrätyslannoitevalmisteen (mädätysjäännöksen nestejakeen ja ravinnekonsentraatin) välillä eivät olleet suuria (n. 4 %). Mädätysjäännöksen kalvosuodatus mahdollistaa lopputuotteen massan vähentämisen, jolloin sen kuljettaminen aiheuttaa vähemmän päästöjä verrattuna nestejakeen kuljettamiseen (typpikiloa kohden laskettuna). Lyhyillä etäisyyksillä mädätysjäännöksen nestejae on ilmaston kannalta parempi vaihtoehto, sillä pienillä etäisyyksillä (<30 km) ravinnekonsentraatin tuotantoon vaadittu lisäenergian käyttö ei kumoa kuljetusten päästöjä. Vastaavasti hyödyt väkevöinnistä eivät toteudu, jos kuljetusmatka on lyhyt ja samanaikaisesti suurempi osa typestä päätyy kuivajakeeseen. Tässä tarkastelussa pääpaino oli ilmastovaikutusten arvioinnissa, ja on hyvä huomata, että vaikutukset muissa ympäristövaikutusluokissa voivat olla ilmastovaikutukselle ristikkäisiä. Kokonaisuuden kannalta ympäristövaikutuksia tulisikin arvioida laajemmin kuin pelkästään ilmastovaikutuksia painottaen. Olennaisinta ravinnekiertojen ja ilmaston näkökulmasta on hyödyntää ravinteet tehokkaasti ja minimoida mineraalilannoitteiden tarve. Ravinnekonsentraatin valmistuksesta aiheutuvat lisäkustannukset olivat suurempia kuin mitä sen varastoinnissa, kuljetuksessa ja levityksessä voitiin nestejakeeseen verrattuna säästää. Tulos riippuu kuljetusmatkan pituudesta, jonka tässä arvioitiin olevan n. 50 km. Jos etäisyys olisi ollut yli 80 km, olisi ravinnekonsentraatin valmistus ollut kannattavaa, sillä ravinnekonsentraattia on mahdollista kuljettaa pidempiä matkoja kuin nestejaetta. Lisäksi se sisältää vain vähän fosforia. Näin ollen sille on mahdollista löytää uusia käyttökohteita. Se soveltuisi myös typen ja fosforin erottamiseen ja lisäisi edellytyksiä hyödyntää typpeä ja kuljettaa pois fosforia alueilla, joilla on fosforiylijäämää. Kalvosuodatuksen sisältävässä prosessiketjussa on vielä teknistä kehittämistä sekä prosessin toimivuuden että lopputuotteiden koostumuksen optimoimiseksi, kuten myös hankkeessa tehdyt laboratoriokokeet osoittivat.
  • Mattinen, Maija; Nissinen, Ari (Finnish Environment Institute, 2011)
    The Finnish Environment 36/2011
    There is growing interest in public organizations to take into account the climate impacts of the products and services they procure. Furthermore, in Finland a Government Resolution  exists that provides a framework and sets aims for sustainable public procurement. Several municipalities in the Helsinki region together with the Helsinki Region Environmental Services Authority and several expert organizations initiated an EU Life project, JULIA2030, to develop calculators for different sectors in municipalities. Our subproject deals with the procurement of products, and we developed carbon footprint calculators for six product groups: office and tissue paper, laptop computers, office seating solutions, incontinence products, and outdoor lighting products. The developed calculators are intended for use in tender calls, as attachments that the bidders must deliver together with their bid. The carbon footprint would be used as an award criterion. The results of the sub-project include: this report, calculators, instructions for each calculator, a guidebook on climatically sound public procurement, and an internet-site:
  • von Salzen, Knut; Whaley, Cynthia H.; Anenberg, Susan C.; Van Dingenen, Rita; Klimont, Zbigniew; Flanner, Mark G.; Mahmood, Rashed; Arnold, Stephen R.; Beagley, Stephen; Chien, Rong-You; Christensen, Jesper H.; Eckhardt, Sabine; Ekman, Annica M. L.; Evangeliou, Nikolaos; Faluvegi, Greg; Fu, Joshua S.; Gauss, Michael; Gong, Wanmin; Hjorth, Jens L.; Im, Ulas; Krishnan, Srinath; Kupiainen, Kaarle; Kühn, Thomas; Langner, Joakim; Law, Kathy S.; Marelle, Louis; Olivié, Dirk; Onishi, Tatsuo; Oshima, Naga; Paunu, Ville-Veikko; Peng, Yiran; Plummer, David; Pozzoli, Luca; Rao, Shilpa; Raut, Jean-Christophe; Sand, Maria; Schmale, Julia; Sigmond, Michael; Thomas, Manu A.; Tsigaridis, Kostas; Tsyro, Svetlana; Turnock, Steven T.; Wang, Minqi; Winter, Barbara (Springer Science and Business Media LLC, 2022)
    Communications Earth & Environment
    A tighter integration of modeling frameworks for climate and air quality is urgently needed to assess the impacts of clean air policies on future Arctic and global climate. We combined a new model emulator and comprehensive emissions scenarios for air pollutants and greenhouse gases to assess climate and human health co-benefits of emissions reductions. Fossil fuel use is projected to rapidly decline in an increasingly sustainable world, resulting in far-reaching air quality benefits. Despite human health benefits, reductions in sulfur emissions in a more sustainable world could enhance Arctic warming by 0.8 degrees C in 2050 relative to the 1995-2014, thereby offsetting climate benefits of greenhouse gas reductions. Targeted and technically feasible emissions reduction opportunities exist for achieving simultaneous climate and human health co-benefits. It would be particularly beneficial to unlock a newly identified mitigation potential for carbon particulate matter, yielding Arctic climate benefits equivalent to those from carbon dioxide reductions by 2050. Reduction in key air pollutants, especially particulate carbon, can help mitigate Arctic warming with associated benefits for global climate and human health, according to Earth system model simulations under future emissions scenarios.
  • Meier, H. E. Markus; Kniebusch, Madline; Dieterich, Christian; Gröger, Matthias; Zorita, Eduardo; Elmgren, Ragnar; Myrberg, Kai; Ahola, Markus P.; Bartosova, Alena; Bonsdorff, Erik; Börgel, Florian; Capell, Rene; Carlén, Ida; Carlund, Thomas; Carstensen, Jacob; Christensen, Ole B.; Dierschke, Volker; Frauen, Claudia; Frederiksen, Morten; Gaget, Elie; Galatius, Anders; Haapala, Jari J.; Halkka, Antti; Hugelius, Gustaf; Hünicke, Birgit; Jaagus, Jaak; Jüssi, Mart; Käyhkö, Jukka; Kirchner, Nina; Kjellström, Erik; Kulinski, Karol; Lehmann, Andreas; Lindström, Göran; May, Wilhelm; Miller, Paul A.; Mohrholz, Volker; Müller-Karulis, Bärbel; Pavón-Jordán, Diego; Quante, Markus; Reckermann, Marcus; Rutgersson, Anna; Savchuk, Oleg P.; Stendel, Martin; Tuomi, Laura; Viitasalo, Markku; Weisse, Ralf; Zhang, Wenyan (Copernicus GmbH, 2022)
    Earth System Dynamics
    Based on the Baltic Earth Assessment Reports of this thematic issue in Earth System Dynamics and recent peer-reviewed literature, current knowledge of the effects of global warming on past and future changes in climate of the Baltic Sea region is summarised and assessed. The study is an update of the Second Assessment of Climate Change (BACC II) published in 2015 and focuses on the atmosphere, land, cryosphere, ocean, sediments, and the terrestrial and marine biosphere. Based on the summaries of the recent knowledge gained in palaeo-, historical, and future regional climate research, we find that the main conclusions from earlier assessments still remain valid. However, new long-term, homogenous observational records, for example, for Scandinavian glacier inventories, sea-level-driven saltwater inflows, so-called Major Baltic Inflows, and phytoplankton species distribution, and new scenario simulations with improved models, for example, for glaciers, lake ice, and marine food web, have become available. In many cases, uncertainties can now be better estimated than before because more models were included in the ensembles, especially for the Baltic Sea. With the help of coupled models, feedbacks between several components of the Earth system have been studied, and multiple driver studies were performed, e.g. projections of the food web that include fisheries, eutrophication, and climate change. New datasets and projections have led to a revised understanding of changes in some variables such as salinity. Furthermore, it has become evident that natural variability, in particular for the ocean on multidecadal timescales, is greater than previously estimated, challenging our ability to detect observed and projected changes in climate. In this context, the first palaeoclimate simulations regionalised for the Baltic Sea region are instructive. Hence, estimated uncertainties for the projections of many variables increased. In addition to the well-known influence of the North Atlantic Oscillation, it was found that also other low-frequency modes of internal variability, such as the Atlantic Multidecadal Variability, have profound effects on the climate of the Baltic Sea region. Challenges were also identified, such as the systematic discrepancy between future cloudiness trends in global and regional models and the difficulty of confidently attributing large observed changes in marine ecosystems to climate change. Finally, we compare our results with other coastal sea assessments, such as the North Sea Region Climate Change Assessment (NOSCCA), and find that the effects of climate change on the Baltic Sea differ from those on the North Sea, since Baltic Sea oceanography and ecosystems are very different from other coastal seas such as the North Sea. While the North Sea dynamics are dominated by tides, the Baltic Sea is characterised by brackish water, a perennial vertical stratification in the southern subbasins, and a seasonal sea ice cover in the northern subbasins.
  • Kupiainen, Kaarle Juhana; Aamaas, Borgar; Savolahti, Mikko; Karvosenoja, Niko; Paunu, Ville-Veikko (European Geosciences Union, 2019)
    Atmospheric Chemistry and Physics 19, 7743–7757
    We present a case study where emission metric values from different studies are applied to estimate global and Arctic temperature impacts of emissions from a northern European country. This study assesses the climate impact of Finnish air pollutants and greenhouse gas emissions from 2000 to 2010, as well as future emissions until 2030. We consider both emission pulses and emission scenarios. The pollutants included are SO2, NOx, NH3, non-methane volatile organic compound (NMVOC), black carbon (BC), organic carbon (OC), CO, CO2, CH4 and N2O, and our study is the first one for Finland to include all of them in one coherent dataset. These pollutants have different atmospheric lifetimes and influence the climate differently; hence, we look at different climate metrics and time horizons. The study uses the global warming potential (GWP and GWP*), the global temperature change potential (GTP) and the regional temperature change potential (RTP) with different timescales for estimating the climate impacts by species and sectors globally and in the Arctic. We compare the climate impacts of emissions occurring in winter and summer. This assessment is an example of how the climate impact of emissions from small countries and sources can be estimated, as it is challenging to use climate models to study the climate effect of national policies in a multi-pollutant situation. Our methods are applicable to other countries and regions and present a practical tool to analyze the climate impacts in multiple dimensions, such as assessing different sectors and mitigation measures. While our study focuses on short-lived climate forcers, we found that the CO2 emissions have the most significant climate impact, and the significance increases over longer time horizons. In the short term, emissions of especially CH4 and BC played an important role as well. The warming impact of BC emissions is enhanced during winter. Many metric choices are available, but our findings hold for most choices.
  • Vilmi, A.; Zhao, W.; Picazo, F.; Li, M.; Heino, J.; Soininen, J.; Wang, J. (2019)
    Science of the Total Environment 702: 134974
    Understanding the role of climatic variation on biodiversity is of chief importance due to the ongoing biodiversity loss and climate change. Freshwaters, one of the most threatened ecosystems in the world, offer a valuable context to study biodiversity patterns of distinct organism groups in relation to climatic variation. In the Tibetan Plateau biodiversity hotspot - Hengduan Mountain region, we studied the effects of climate and local physico-chemical factors on stream microorganisms (i.e. bacteria) and macroorganisms (i.e. macroinvertebrates) in two parallel catchments with contrasting precipitation and temperature, that is, the Nujiang and Lancang Rivers. Diversities and community structures were better explained by climatic and local environmental variables in the drier and colder catchment and at higher elevations, than in the warmer and wetter conditions and at lower elevations. This suggests that communities may be more strongly assembled by deterministic processes in the former, comparatively harsher conditions, compared to the latter, more benign conditions. Macroinvertebrates were more strongly affected by climatic and local environmental factors compared to bacteria, but the diversities and community structures of the two groups showed spatially similar responses to overall abiotic variation, being especially evident with their community structures' responses to climate. Furthermore, bacterial and macroinvertebrate diversities were positively correlated in the drier and colder catchment, implying that these biologically and ecologically distinct organism groups are likely to be driven by similar processes in areas with such climatic conditions. We conclude that changes in climatic and local environmental conditions may affect the diversity of macroorganisms more strongly than that of microorganisms, at least in subtropical mountainous stream ecosystems studied here, but simultaneous responses of both groups to environmental changes can also be expected.
  • Kuhn, Thomas; Kupiainen, Kaarle; Miinalainen, Tuuli; Kokkola, Harri; Paunu, Ville-Veikko; Laakso, Anton; Tonttila, Juha; Van Dingenen, Rita; Kulovesi, Kati; Karvosenoja, Niko; Lehtonen, Kari E.J. (EGU, 2020)
    Atmospheric Chemistry and Physics 20 9 (2020)
    We use the ECHAM-HAMMOZ aerosol-climate model to assess the effects of black carbon (BC) mitigation measures on Arctic climate. To this end we constructed several mitigation scenarios that implement all currently existing legislation and then implement further reductions of BC in a successively increasing global area, starting from the eight member states of the Arctic Council, expanding to its active observer states, then to all observer states, and finally to the entire globe. These scenarios also account for the reduction of the co-emitted organic carbon (OC) and sulfate (SU). We find that, even though the additional BC emission reductions in the member states of the Arctic Council are small, the resulting reductions in Arctic BC mass burdens can be substantial, especially in the lower troposphere close to the surface. This in turn means that reducing BC emissions only in the Arctic Council member states can reduce BC deposition in the Arctic by about 30 % compared to the current legislation, which is about 60 % of what could be achieved if emissions were reduced globally. Emission reductions further south affect Arctic BC concentrations at higher altitudes and thus only have small additional effects on BC deposition in the Arctic. The direct radiative forcing scales fairly well with the total amount of BC emission reduction, independent of the location of the emission source, with a maximum direct radiative forcing in the Arctic of about −0.4 W m−2 for a global BC emission reduction. On the other hand, the Arctic effective radiative forcing due to the BC emission reductions, which accounts for aerosol–cloud interactions, is small compared to the direct aerosol radiative forcing. This happens because BC- and OC-containing particles can act as cloud condensation nuclei, which affects cloud reflectivity and lifetime and counteracts the direct radiative forcing of BC. Additionally, the effective radiative forcing is accompanied by very large uncertainties that originate from the strong natural variability of meteorology, cloud cover, and surface albedo in the Arctic. We further used the TM5-FASST model to assess the benefits of the aerosol emission reductions for human health. We found that a full implementation in all Arctic Council member and observer states could reduce the annual global number of premature deaths by 329 000 by the year 2030, which amounts to 9 % of the total global premature deaths due to particulate matter.
  • Harni, Sami D.; Saarikoski, Sanna; Kuula, Joel; Helin, Aku; Aurela, Minna; Niemi, Jarkko V.; Kousa, Anu; Rönkkö, Topi; Timonen, Hilkka (Pergamon., 2023)
    Atmospheric environment
    Particle size distribution is a major factor in the health and climate effects of ambient aerosols, and it shows a large variation depending on the prevailing atmospheric emission sources. In this work, the particle number size distributions of ambient air were investigated at a suburban detached housing area in northern Helsinki, Finland, during a half-year period from winter to summer of 2020. The measurements were conducted with a scanning mobility particle sizer (SMPS) with a particle size range of 16–698 nm (mobility diameter), and the events with a dominant particle source were identified systematically from the data based on the time of the day and different particle physical and chemical properties. During the measurement period, four different types of events with a dominant contribution from either wood-burning (WB), traffic (TRA), secondary biogenic (BIO), or long-range transported (LRT) aerosol were observed. The particle size was the largest for the LRT events followed by BIO, WB, and TRA events with the geometric mean diameters of 72, 62, 57, and 41 nm, respectively. BIO and LRT produced the largest particle mode sizes followed by WB, and TRA with the modes of 69, 69, 46, and 25 nm, respectively. Each event type had also a noticeably different shape of the average number size distribution (NSD). In addition to the evaluation of NSDs representing different particle sources, also the effects of COVID-19 lockdown on specific aerosol properties were studied as during the measurement period the COVID-19 restrictions took place greatly reducing the traffic volumes in the Helsinki area in the spring of 2020. These restrictions had a significant contribution to reducing the concentrations of NOx and black carbon originating from fossil fuel combustion concentration, but insignificant effects on other studied variables such as number concentration and size distribution or particle mass concentrations (PM1, PM2.5, or PM10).
  • Kangas, Ari; Lund, Charlotta; Liuksia, Saku; Arnold, Mona; Merta, Elina; Kajolinna, Tuula; Carpen, Leena; Koskinen, Pertti; Ryhänen, Tapio (Suomen ympäristökeskus, 2011)
    Suomen ympäristö 17/2011
    SYKEn ja VTTn yhteisessä tutkimusprojektissa ”TERMOS – Energiatehokas lietteenkäsittely” selvitettiin jätevesilietteiden energiatehokkaita käsittelytapoja. Nykyään Suomessa puhdistamolietteen vallitsevana käsittelymenetelmänä on isoilla jätevedenpuhdistamoilla mesofiilinen mädätys (35 °C), mutta termofiilinen prosessi (55 °C) on suuremman tehokkuutensa ansiosta noussut mielenkiintoiseksi vaihtoehdoksi. Yksi tutkimuksen päätavoite oli tutkia mesofiilisen prosessin muuttamista termofiiliseksi sekä mesofiilisen ja termofiilisen prosessin kuormitettavuuseroja. Tämä tehtiin kokeellisesti pilot-mittakaavan mädätysreaktoreilla HSY:n Suomenojan jätevedenpuhdistamolla sijaitsevalla SYKE:n tutkimusasemalla Espoossa. Tulosten mukaan prosessin saattaminen termofiiliselle lämpötila-alueelle onnistuu nopeasti ja ilman häiriöitä. Termofiilinen prosessi havaittiin hajottavan orgaanista ainetta mesofiilista tehokkaammin ja tuottavan enemmän kaasua sekä myös hygienisoivan lietettä, toisaalta termofiilisesti mädätetyllä lietteellä on huonompi kuivattavuus ja huonolaatuisemmat rejektivedet. Kokeilujen aikana havaittiin myös fermentaatioon perustuva autoflotaatioilmiö, jonka esikäsittelyvaikutusta lietteeseen tutkittiin. Tulosten mukaan esifermentaatio parantaa oleellisesti kaasun yksikkötuottoa molemmissa mädätysprosesseissa, mutta vie termofiilisen prosessin edun. Tutkimuksen toisena päätavoitteena oli vertailla erilaisia käsittelyvaihtoehtoja energiatalouden, kasvihuonekaasupäästöjen ja kustannusten näkökulmasta. Tämä tehtiin case-pohjaisena järjestelmäanalyysina. Lietteen polttoa vertailtiin mädätysprosesseihin eri loppukäsittelyvaihtoehdoilla. Tarkasteltiin myös esisaostuksen ja rinnakkaissaostuksen vaikutuksia käsittelyketjuihin. Biokaasun tuotannon tehostaminen siirtymällä mesofiilimädätyksestä termofiiliprosessiin voisi olla jätevedenpuhdistamolle taloudellisesti kannattavaa erityisesti, mikäli laitos saa tuotetulle sähkölle syöttötariffin mukaiset lisätulot. Energiatalouden kannalta kompostointi olisi edullisin mädätteen käsittelytapa. Energiataseisiin perustuen lietteen poltto olisi päästöjen kannalta edullinen lietteen käsittelytapa sillä edellytyksellä, että tuotettu lämpöenergia voidaan hyödyntää esimerkiksi kaukolämmityksessä. Lietteenkäsittelyketjujen kasvihuonetaseet ja kustannustalous eivät kaikissa tapauksissa kulkeneet käsi kädessä. Yleisesti voidaan todeta, että kaikki tarkastelussa saadut tulokset ovat tapauskohtaisia ja riippuvaisia paikallisista olosuhteista.
  • Kaljonen, Minna; Salo, Marja; Lyytimäki, Jari; Furman, Eeva (Emerald Publishing Limited, 2020)
    British Food Journal 122 (11), 3313-3329
    Purpose The critical role of diet in climate change mitigation has raised behavioural approaches to the top of the agenda. In this paper, the authors take a critical look at these behavioural approaches and call for a more dynamic, practice-oriented understanding of long-term changes in sustainable food consumption and supply. Design/methodology/approach This approach is based on the experiences from a long-term experiment promoting sustainable eating in a workplace lunch restaurant using a series of informational and nudging techniques. In the experiment, the authors found that focussing solely on eating behaviours did not help to capture the multi-level change processes mobilised. The authors therefore propose a more dynamic, practice-oriented methodology for examining long-term changes in sustainable eating. The emprical data of the experiment are based on qualitative and quantitative data, consisting of customer survey, customer and kitchen personnel focus group discussions and monitoring data on the use of food items in the restaurant and their climate impacts. Findings The results draw attention to a series of practical challenges restaurants face when promoting sustainable eating. Directing analytical attention to tinkering helped to reveal the tensions brought about by labelling and nudging in menu planning and recipe development. The results show how tinkering required attentiveness to customers' wishes in both cases. Nudging offered more freedom for the restaurant to develop menus and recipes. In the case scrutinised, however, nudging customers towards tastier and more satiating vegetarian dishes included the use of dairy. This partly watered down the climate benefits gained from reduced meat consumption. Originality/value Rather than looking separately at changes in consumer behaviour and in the supply of food, the authors show how we need analytical concepts that enable the evaluation of their mutual evolution. Tinkering can assist us in this endeavour. Its adaptive, adjustive character, however, calls for caution. The development of praxis in food services and catering requires critical companions from the transdisciplinary research community. Research can provide systematic knowledge on the impacts of labels and nudges on kitchen praxis. However, research itself also needs to tinker and learn from experiments. This necessitates long-term speculative research strategies.
  • Garcia, Leandro; Johnson, Rob; Johnson, Alex; Abbas, Ali; Goel, Rahul; Tatah, Lambed; Damsere-Derry, James; Kyere-Gyeabour, Elvis; Tainio, Marko; de Sá, Thiago H.; Woodcock, James (Pergamon, 2021)
    Environment International 155, 106680
    Background: Health impact assessments of alternative travel patterns are urgently needed to inform transport and urban planning in African cities, but none exists so far. Objective: To quantify the health impacts of changes in travel patterns in the Greater Accra Metropolitan Area, Ghana. Methods: We estimated changes to population exposures to physical activity, air pollution, and road traffic fatality risk and consequent health burden (deaths and years of life lost prematurely – YLL) in response to changes in transportation patterns. Five scenarios were defined in collaboration with international and local partners and stakeholders to reflect potential local policy actions. Results: Swapping bus and walking trips for car trips can lead to more than 400 extra deaths and 20,500 YLL per year than travel patterns observed in 2009. If part of the rise in motorisation is from motorcycles, we estimated an additional nearly 370 deaths and over 18,500 YLL per year. Mitigating the rise in motorisation by swapping long trips by car or taxi to bus trips is the most beneficial for health, averting more than 600 premature deaths and over 31,500 YLL per year. Without significant improvements in road safety, reduction of short motorised trips in favour of cycling and walking had no significant net health benefits as non-communicable diseases deaths and YLL benefits were offset by increases in road traffic deaths. In all scenarios, road traffic fatalities were the largest contributor to changes in deaths and YLL. Conclusions: Rising motorisation, particularly from motorcycles, can cause significant increase in health burden in the Greater Accra Metropolitan Area. Mitigating rising motorisation by improving public transport would benefit population health. Tackling road injury risk to ensure safe walking and cycling is a top priority. In the short term, this will save lives from injury. Longer term it will help halt the likely fall in physical activity.
  • Kivimaa, Paula; Huttunen, Suvi; Hildén, Mikael; Laturi, Jani; Lehtonen, Heikki; Pohjola, Johanna; Uusivuori, Jussi; Virtanen, Yrjö (Suomen ympäristökeskus, 2012)
    Suomen ympäristö 34/2012
    Politiikkaristiriitojen vähentämiseksi ja synergioiden luomiseksi tarvitaan tietoa siitä, miten politiikkatoimet eri sektoreilla ja sektorit ylittävästi vaikuttavat kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamiseen ja ilmastonmuutokseen sopeutumiseen: Missä määrin politiikkasektorit ovat ilmastopolitiikan kanssa koherentteja? Tässä tutkimuksessa ilmastopolitiikan koherenssia tarkasteltiin suhteessa metsäbioenergiaan ja elintarvikeketjuihin liittyviin politiikkatoimiin toimien ja toimijoiden näkökulmasta. Tarkastelu perustui kvantitatiivisiin malleihin, politiikka–analyysiin, toimijahaastatteluihin ja työpajoihin. Tutkimuksessa havaittiin puutteita ristiriitojen tunnistamisessa ja tunnustamisessa. Metsäbioenergian osalta tämä ilmeni päällekkäisinä metsien käytön tavoitteina ilman selkeää tietoa siitä, mikä on ilmastotavoitteiden suhde muihin metsienkäytön tavoitteisiin. Toimijat kokivat ongelmat politiikkakeinojen nopeina muutoksina ja eroina erilaisten bioenergiaketjujen huomioinnissa. Mallilaskelmat nostivat esiin epäsuoria ja sektoreiden välisiä vaikutuksia. Esimerkiksi puuenergian lisääntyvä käyttö nostaa energiapuun hintaa ja kuljetuskustannuksia. Tämä vaikuttaa puun ja turpeen hintasuhteeseen ja siten energialaitosten polttoainevalintaan. Markkinavaikutukset tulee ottaa huomioon esimerkiksi asetettaessa päästöoikeuden hintaan sidottuja ohjauskeinoja. Energiakäytön aiheuttama kuitupuun hinnan nousu on esimerkki ristiriidasta ilmastopolitiikan ja teollisuuspolitiikan välillä. Elintarvikeketjujen osalta ravitsemussuositukset ovat ilmastopolitiikan kanssa yhtenevät: ravitsemussuositusten mukainen kulutus vähentäisi ilmastopäästöjä. Toisaalta suositusten mukainen kulutus ei suoraan johda kotimaisen maataloustuotannon ja sen tuottamien kasvihuonekaasupäästöjen merkittävään vähenemiseen, vaan vaikutus on pikemminkin globaali. Kansallisen tason päästövähennyksiä voidaan tukea maatalouspolitiikalla. Esimerkkinä tarkasteltiin maankäytön muutoksia. Pellonraivauksen todettiin aiheutuvan vesiensuojelun ja maatalouspolitiikan yhdistelmästä, joka tilakoon kasvun ja kotieläintuotannon alueellisen keskittymisen vuoksi kannustaa pellonraivaukseen myös alueilla, joilla peltomaan raivauksesta aiheutuu suhteessa suuremmat päästöt. Koherenssin lisääminen edellyttää koherenssiongelmien parempaa tunnistamista. Tämä vaatii politiikkatoimien ja niiden vaikutusten yksityiskohtaista tarkastelua. Käytännössä tarvitaan eri tavoitteiden välisten ristiriitojen avoimempaa käsittelyä sekä tavoitteiden selkeää priorisointia.
  • Kahrola, Ari; Reinikainen, Tapio; Johansson, Annika; Finel, Nufar (Suomen ympäristökeskus, 2021)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 40/2021
    Selvityksessä tarkastellaan teknologioita ja ratkaisuja, joiden avulla ammattikeittiöiden ilmastoystävällisyyttä voidaan parantaa. Muutoksen peruselementtejä ovat energiatehokkuusparannukset ja matalan ilmastonlämmityspotentiaalin (GWP) kylmäaineisiin siirtyminen. Energiatehokkuusparannukset kohdistuvat sekä valittaviin laitteisiin että koko talotekniikkaan liittyvään suunnitteluun ja toteutukseen. Luonnollisia kylmäaineita, kuten hiilivetyjä, ammoniakkia ja hiilidioksidia tulisi suosia aina kun mahdollista. Työssä laadittiin katsaukset liittyen: i) kylmäaineita ja energiatehokkuutta koskeviin kansainvälisiin sopimuksiin, kotimaiseen ja EU-lainsäädäntöön sekä standardeihin, ii) energiatehokkuusmurrosta tukeviin teknologioihin ja niiden tuomiin mahdollisuuksiin ja haasteisiin, ja iii) uusien teknologioiden integroimiseen talotekniseen suunnitteluun. Lisäksi haastateltiin asiantuntijoita kolmesta suurimmasta Suomessa toimivasta talotekniikkayrityksestä. Haastattelujen tarkoituksena oli selvittää lämmöntalteenoton (LTO) ja hyödyntämisen mahdollisuuksia tyypillisissä ammattikeittiöissä. Haastatteluissa käytiin läpi sitä, miten lämmöntalteenottoa ja hukkalämmön hyödyntämistä toteutetaan tällä hetkellä uudiskohteissa ja toisaalta myös saneerauskohteissa. Samalla kerättiin palautetta nykyisten ratkaisujen toimivuudesta ja etsittiin ideoita lämmön talteenoton tehostamiseksi. Suosituksissa tärkeimmiksi nousivat i) kokonaisvaltainen energiatekniikan suunnittelu ammattikeittiökohteissa, ii) ammattikeittiösuunnittelun integroiminen talotekniikan suunnitteluun ja käyttöön, iii) oleellisena osana kokonaisratkaisua waterloop-, eli nestelauhdutteinen järjestelmä, joka tekee mahdolliseksi ammattikylmälaitteiden tuottaman lämmön kierrättämisen kiinteistön tarpeisiin, ja iv) luonnollisten kylmäaineiden käyttö niissä kohteissa, joihin markkinoilta löytyy sopivia laitteistoja. Lisätietoa tarvitaan ehdotettujen ratkaisujen ja teknologioiden energiansäästö- ja ilmastohyötyjen suuruudesta, ja varsinkin lisähyödyistä niissä ratkaisuissa, joissa matalan GWPn kylmäaineilla toimivat kylmälaitteet liitetään vesikiertoiseen lämmöntalteenottojärjestelmään ja hukkalämpö otetaan talteen koko kiinteistön hyödyksi. Erityisesti ratkaisujen ja teknologioiden integroiminen taloteknisiin suunnitteluratkaisuihin sekä uudiskohteissa että vanhojen kiinteistöjen kunnostushankkeissa vaatii lisätietoa. Sitä saisi parhaiten pilottihankkeilla, joissa kohteina olisivat hyvin mittaroidut uudiskohteet ja kunnostuskohteet.
  • Manshausen, Peter; Watson-Parris, Duncan; Christensen, Matthew W.; Jalkanen, Jukka-Pekka; Stier, Philip (Springer Nature, 2022)
    Cloud reflectivity is sensitive to atmospheric aerosol concentrations because aerosols provide the condensation nuclei on which water condenses1. Increased aerosol concentrations due to human activity affect droplet number concentration, liquid water and cloud fraction2, but these changes are subject to large uncertainties3. Ship tracks, long lines of polluted clouds that are visible in satellite images, are one of the main tools for quantifying aerosol–cloud interactions4. However, only a small fraction of the clouds polluted by shipping show ship tracks5,6. Here we show that even when no ship tracks are visible in satellite images, aerosol emissions change cloud properties substantially. We develop a new method to quantify the effect of shipping on all clouds, showing a cloud droplet number increase and a more positive liquid water response when there are no visible tracks. We directly detect shipping-induced cloud property changes in the trade cumulus regions of the Atlantic, which are known to display almost no visible tracks. Our results indicate that previous studies of ship tracks were suffering from selection biases by focusing only on visible tracks from satellite imagery. The strong liquid water path response we find translates to a larger aerosol cooling effect on the climate, potentially masking a higher climate sensitivity than observed temperature trends would otherwise suggest.
  • Kaljonen, Minna; Lyytimäki, Jari (Suomen ympäristökeskus, 2016)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 5/2016
    Ruokavaliota ja ruokailutottumuksia muuttamalla voidaan vaikuttaa merkittävästi ruoan tuotannosta ja kulutuksesta aiheutuviin ympäristövaikutuksiin. Tässä selvityksessä tarkastelemme ilmastovalintamerkinnän soveltuvuutta ruoan ympäristövaikutuksista viestimiseen ja ruokavalintojen ohjaamiseen lounasruokailussa. Tarkastelemme miten ilmastovalinnan käyttöönotto Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) henkilöstöravintolassa on vaikuttanut ruokailijoiden lounasvalintoihin sekä ravintolakeittiön toimintaan vuoden aikana. Lähtöoletuksemme on, että aiemmat tottumukset ja rutiinit ohjaavat vahvasti lounasruokailua. Tarkastelemme miten ilmastovalintamerkintä tiedollisen ohjauksen muotona voi vaikuttaa tällaiseen rutinoituneeseen toimintaan. Selvityksen pohjalta arvioimme merkinnän toimivuutta ja tunnistamme keskeisiä kehittämiskohteita. Asiakaskyselystä ja ryhmähaastatteluista saatujen tulosten mukaan ilmastovalinnan käyttöönotto on saanut aikaan joitakin positiivisia muutoksia. Se on nostanut ruoan ympäristö- ja ilmastovaikutukset keskusteluun sekä lisännyt merkin kriteerit täyttävien annosten määrää henkilöstöravintolan lounastarjonnassa. Merkintä on kuitenkin vain harvoin tärkein lounasvalintaa ohjaava tekijä. Asiakkaiden merkintään kiinnittämä huomio on jopa heikentynyt ajan myötä. Sekavaksi koettu ja osin huomaamaton viestintä ovat vahvistaneet tätä ilmiötä. Ilman viestinnällisiä väliintuloja ja herätteitä ilmastovalintamerkintä katoaa muun ravintolassa olevan informaation sekaan. Asiakaskyselyn mukaan SYKEn henkilöstöravintolassa on kasvispainotteisen ruokavalion noudattajia enemmän kuin Suomen väestössä keskimäärin. Kyselyn tulosten mukaan kasvisruokavaliota noudattavat ja ympäristöystävällisyyttä ruokavaliossaan painottavat asiakkaat huomioivat ilmastovalintamerkin muita aktiivisemmin. He kuitenkin näkivät kasviruokareseptien ja monipuolisuuden kehittämisen tärkeämpänä kuin merkinnän sinänsä. Keittiön henkilökunnan mukaan ilmastovalintamerkin välivaiheeseen kehitetyt tiukat raaka-ainepohjaiset kriteerit kuitenkin rajoittavat monipuolisen kasvisruoan kehittämistä. Selvityksen tulokset korostavat aistinvaraisen arvioinnin merkitystä kasvisten käytön edistämisessä. Ilmastoystävällisten ruokien valinnasta on tehtävä helppoa ja viesti ilmastovalinnasta on vietävä konkreettisesti linjastolle, lämpimien ruokien ääreen. Lisäksi on panostettava kasvisruokien herkullisuuteen. Merkin kriteerejä on kehitettävä, jotta kasvisten monipuolinen käyttö olisi mahdollista. Parhaimmillaan ilmastovalintamerkintä voi kannustaa ravintoloita kasvisruokareseptien kehittämiseen ja luovuuteen, ja asiakkaita hyödyntämään merkin välittämää tietoa ilmastoystävällisestä ruoanlaitosta myös kotona.