The Finnish Environment Institute

 

The Finnish Environment Institute (SYKE) is both a research institute, and a centre for environmental expertise. SYKE's research focuses on changes in the environment, and seeks ways to control these changes. The repository contains publications of SYKE as well as the offices preceding it such as the National Board of Waters, The National Board of Waters and the Environment and the Finnish Institute of Marine Research. The repository consists of articles, professional and scientific series and monographs.  Further information: syke.fi/publications ; syke.fi/library

Collections in this community

Recent Submissions

  • Lappalainen, Juho; Kurvinen, Lasse; Kuismanen, Lauri (Suomen ympäristökeskus, 2020)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 8/2020
  • Pöyry, Juha; Aapala, Kaisu (Suomen ympäristökeskus, 2020)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 2/2020
    Ilmastoviisaan luonnonsuojelusuunnittelun pohjaksi tarvitaan tietoa siitä, miten lajit, niiden osapopulaatiot sekä luontotyypit reagoivat muuttuvaan ilmastoon. Samalla tarvitaan tietoa siitä, mitkä lajit ja luontotyypit ovat kaikkein haavoittuvimpia ilmastonmuutokselle ja mitä voidaan tehdä niiden suojelun tukemiseksi. Suojelualueverkosto muuttuvassa ilmastossa (SUMI) -hankkeessa, joka toteutettiin vuosina 2017–2019 Suomen ympäristökeskuksessa (SYKE) ympäristöministeriön rahoittamana, pyrittiin vastaamaan näihin kysymyksiin. Työn ensimmäisessä osassa selvitettiin lajiominaisuuksien yhteyksiä lajien haavoittuvuuteen ilmastonmuutokselle. Erityisenä kiinnostuksen kohteena oli lisäksi se, miten ilmastonmuutos vaikuttaa EU:n luontodirektiivin liitteiden II ja IV sekä lintudirektiivin liitteen I lajeihin. Kirjallisuusselvityksen avulla kerättiin tietoa lajien havaituista ja ennustetuista vasteista muuttuvaan ilmastoon, ja muutosten suhdetta lajiominaisuuksiin mallinnettiin tilastollisesti. Tarkasteltavia eliöryhmiä olivat linnut, perhoset, putkilokasvit, lahopuuhyönteiset, lahopuusienet ja jäkälät. Lajien ominaisuuksien havaittiin vaikuttuvan niiden haavoittuvuuteen ilmastonmuutokselle; negatiiviset vaikutukset korostuvat pohjoisen viileisiin oloihin, kuten tunturi- ja suoelinympäristöihin erikoistuneilla lajeilla, joiden leviämiskyky on rajoittunut. Eri eliöryhmillä nousi esille myös muita lajien haavoittuvuutta ilmastonmuutokselle heijastelevia ominaisuuksia, joita on tärkeää huomioida lajien hoito- ja suojelusuunnittelussa. Tilastomallien tulosten avulla tunnistettiin ilmastonmuutokselle potentiaalisesti haavoittuvia lajeja, joiden vaste ilmastonmuutokseen on negatiivinen. Työn toisessa osassa tarkasteltiin ilmastonmuutoksen aiheuttamia havaittuja tai ennustettuja muutoksia luontotyypeissä. Katsaus keskittyi luontodirektiivin liitteen I luontotyyppiryhmiin: rannikko, sisävedet ja rannat, perinnebiotoopit, tunturit, suot, kalliot ja metsät. Ilmastonmuutoksen vaikutukset luontotyyppeihin ovat ensi sijassa laadullisia. Herkimmiksi luontotyypeiksi tunnistettiin rannikon hauru- ja meriajokasvallit sekä primäärisukkessioon liittyvät luontotyypit, lumenviipymät, tunturikoivikot, tunturikankaat, virtavesien latvapurot, Tunturi-Lapin pienvedet, perinnebiotoopit, palsasuot, eteläiset aapasuot, lähteet ja lähdesuot sekä avoimet ja puoliavoimet kallioluontotyypit. Ilmastonmuutoksen myötä lisääntyvät luontaiset häiriöt voivat vaikuttaa positiivisesti metsiin lisäämällä kuolleen puun sekä runsaslahopuustoisten nuorten sukkessiovaiheiden ja lehtipuiden määrää. Ilmastonmuutokselle haavoittuvien lajien ja luontotyyppien suojelua on mahdollista tukea muodostamalla mahdollisimman kattava luonnonsuojelualueverkosto eri ilmastovyöhykkeille. Lisäksi suojelualueiden ulkopuolella tarvitaan toimia, jotka lisäävät lajien mahdollisuuksia siirtyä uusille alueille ilmaston muuttuessa. Mahdollisia työkaluja tähän tarjoavat esimerkiksi vapaaehtoisen suojelun ohjelmat (METSO), maatalouden ympäristötuki ja HELMI-elinympäristöohjelma. Suojelualueilla on luonnonhoidon ja ennallistamisen keinoin mahdollista hidastaa ilmastonmuutokselle haavoittuvien lajien ja luontotyyppien häviämistä tai heikentymistä. Jos ilmastonmuutoksen hillinnässä ei kuitenkaan onnistuta kansainvälisesti, tapahtuu Suomen luonnossa laajamittainen muutos kuluvan vuosisadan aikana.
  • Aapala, Kaisu; Akujärvi, Anu; Heikkinen, Risto; Pöyry, Juha; Virkkala, Raimo; Aalto, Juha; Forss, Sonja; Kartano, Linda; Kemppainen, Eija; Kuusela, Saija; Leikola, Niko; Mattsson, Tuija; Mikkonen, Ninni; Minunno, Francesco; Piirainen, Sirke; Punttila, Pekka; Pykälä, Juha; Rajasärkkä, Ari; Syrjänen, Kimmo; Turunen, Minna (Suomen ympäristökeskus, 2020)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 1/2020
    Ilmastoviisaan luonnonsuojelusuunnittelun perustana on tieto siitä, millä alueilla ilmasto muuttuu voimakkaimmin, mitkä suojelualueet, lajit ja lajipopulaatiot sekä luontotyypit ovat kaikkein alttiimpia muutokselle ja miten muutokseen sopeudutaan. SUMI-hankkeessa selvitettiin lämpösumman, tammikuun keskilämpötilan ja vuosittaisen vesitaseen muutosnopeutta ja pienilmastollisia muutoksia Suomen Natura 2000 -verkostossa. Lämpösumman ja tammikuun lämpötilan ennustetuissa muutosnopeuksissa on merkittäviä alueellisia eroja ja Natura-alueiden pienilmasto tulee muuttumaan huomattavasti. Avainasemassa on turvata lajit, joiden populaatioiden menestyminen liittyy nopeimmin muuttuviin ilmastotekijöihin. Suojelualuesuunnittelussa tulee painottaa suojelu- ja hoitotoimien joustavaa suunnittelua sekä varautua mittaviin olosuhteiden muutoksiin. Ennallistaminen ja luonnonhoito ovat tärkeitä keinoja lajien elinympäristöjen ja luontotyyppien tilan parantamiseksi muuttuvassa ilmastossa. Kohdentamalla ennallistamista ja luonnonhoitoa ilmastoviisaasti voidaan tukea lajien siirtymistä. Lajien ominaisuudet vaikuttavat niiden haavoittuvuuteen ilmastonmuutokselle; negatiiviset vaikutukset korostuvat pohjoisen viileisiin oloihin, kuten tunturi- ja suoelinympäristöihin, erikoistuneilla lajeilla, joiden leviämiskyky on rajoittunut. Eri eliöryhmillä nousi esille myös muita lajien haavoittuvuutta ilmastonmuutokselle heijastelevia ominaisuuksia, joita on tärkeää huomioida lajien hoito- ja suojelusuunnittelussa. Lajien ominaisuuksien perusteella tunnistettiin joukko ilmastonmuutokselle haavoittuvimpia lajeja, joihin suojelutoimia kannattaa kohdentaa. Luontodirektiivilajien - ja etenkin saman lajin populaatioiden - välillä oli selviä eroja lajien altistumisessa lämpösumman ja tammikuun lämpötilan muutosnopeuteen, sekä esiintymien ympäristön haitallisen maankäytön määrässä. SUMI-hankkeessa tarkasteltiin suojelualueverkoston merkitystä maalinnustolle sekä havaittujen että ennustettujen levinneisyysmuutosten osalta. Suojelullisesti arvokkaiden suo- ja tunturilajien lajimäärä pieneni sekä suojelualueilla että suojelemattomilla alueilla, kun taas kosteikkolajien määrä kasvoi koko maassa. Suojelualueet puskuroivat ilmastonmuutoksen negatiivisia vaikutuksia suojelullisesti merkittäville lajeille, mutta vaikutukset ovat jo nähtävissä niilläkin. Linnuston monimuotoisuuden kannalta suojelualueverkosto on perustettu ilmastonmuutoksen näkökulmasta oikeansuuntaisesti, mutta Etelä- ja Keski-Suomessa metsien suojelualueverkosto on riittämätön turvaamaan lintulajiston monimuotoisuuden. Ilmastonmuutoksen vaikutukset luontotyyppeihin ovat ensisijassa laadullisia. Herkimmiksi luontotyypeiksi on tunnistettu rannikon hauru- ja meriajokasvallit sekä primäärisukkessioon liittyvät luontotyypit, lumenviipymät, tunturikoivikot, tunturikankaat, virtavesien latvapurot, Tunturi-Lapin pienvedet, perinnebiotoopit, palsasuot, eteläiset aapasuot, lähteet ja lähdesuot sekä avoimet ja puoliavoimet kallioluontotyypit. Ilmastonmuutoksen myötä lisääntyvien luontaisten häiriöiden arvioidaan vaikuttavan positiivisesti metsien rakenteeseen lisäämällä kuolleen puun sekä runsaslahopuustoisten nuorten sukkessiovaiheiden ja lehtipuiden määrää. Monimuotoiset metsät ovat avainasemassa metsien ekosysteemipalveluiden ja sopeutumiskyvyn turvaamisessa. SUMI-hankkeessa kehitettiin laskentamenetelmää, jonka avulla voidaan arvioida metsän käsittelytapojen ja ilmastonmuutoksen vaikutuksia metsien hiilitaseeseen tarkalla resoluutiolla. Alustavien mallinnustulosten mukaan puuston ja metsämaan hiilivarasto kasvoi sekä suojelumetsä- että talousmetsäskenaariossa Evon alueella vuosina 2013–2099. Suojelumetsä sitoi hiiltä hitaammin kuin talousmetsä mutta säilyi hiilen nieluna koko tarkastelujakson ajan. Yhdistämällä hiilitasearviot luonnon monimuotoisuutta kuvaaviin paikkatietoaineistoihin voidaan suojelualuesuunnittelussa priorisoida sekä ilmastohyödyiltään että luontoarvoiltaan parhaita kohteita.
  • Koivikko, Riitta; Leivuori, Mirja; Lallukka, Heli; Lindström, Annika; Tervonen, Keijo; Lanteri, Sari; Ilmakunnas, Markku (Suomen ympäristökeskus, 2020)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 5/2020
    Proftest SYKE järjesti yhteistyössä Työterveyslaitoksen (TTL) kanssa syksyllä 2019 kansallisen vertailumittauksen toimijoille, jotka tekevät materiaalinäytteiden asbestimäärityksiä (ABS 08/2019). Vertailumittauksen osallistujille toimitettiin neljä rakennusmateriaalinäytettä, joista analysoitiin asbestin läsnäolo tai puuttuminen sekä tunnistetut asbestisilikaattimineraalit. Vertailumittaukseen osallistui yhteensä 18 toimijaa. Osallistujatulosten arviointi perustui testinäytteiden raportoituihin tuloksiin ja osallistujatuloksia verrattiin asiantuntijalaboratoriossa tehtyihin asbestianalyyseihin. Hyväksyttäviä asbestimääritystuloksia oli tulosaineistossa 94 % ja hyväksyttäviä asbestitunnistustuloksia oli tulosaineistossa 100 %. Kiitos vertailumittauksen osallistujille!
  • Berg, Annukka; Räisänen, Milja; Salo, Hanna (Suomen Ympäristökeskus, 2020)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 6/2020
    Hallitusohjelmassa ”Osallistava ja osaava Suomi – sosiaalisesti, taloudellisesti ja ekologisesti kestävä yhteiskunta” (2019) on runsaasti mainintoja kiertotalouden edistämisestä. Näiden kirjausten muuttaminen toiminnaksi ei onnistu ilman tutkimustietoa. Tähän raporttiin on koottu tilannekuvauksia, mahdollisia tavoitteita, toimenpiteitä ja lisätiedon lähteitä kahdeksasta kiertotalouden toteutuksen kannalta keskeisestä teemasta. Raportissa käsitellyt teemat ovat keskenään hyvin erilaisia – ja niissä ollaan kiertotalouden edistämisen näkökulmasta eri tasoilla: kun esimerkiksi rakennusjätteiden hyötykäytön, ruokahävikin vähentämisen ja ravinteiden kierrätyksen parissa on toimittu jo pidempään, kiertotalouden yhteydet biodiversiteettiin ja alueiden käyttöön ovat teemoina uusia. Edellä mainittujen teemojen lisäksi raportissa avataan tekstiileiden kiertotalouden merkitystä. Kokonaisvaltaisista lähestymistavoista käsitellään erityisesti jakamistaloutta ja tuotepolitiikan mahdollisuuksia. Yhteenvetona voidaan todeta, että monissa pidempäänkin keskusteluissa mukana olleessa teemoissa on edelleen paljon tehtävää. Esimerkiksi energiatehokkuuden edistämisessä toimiviksi havaittuja tuotepolitiikan keinoja ei ole vastaavasti pystytty käyttämään materiaalitehokkuuden ja kiertotalouden edistämiseen. Ravinnekierrätykselle jo vuosikymmen sitten asetetut kunnianhimoiset tavoitteet eivät edelleenkään näy epäorgaanisten lannoitteiden myynnin vähenemisenä tai vesien tilan paranemisena. Tekstiili- ja rakennusjätteiden saralla on suuria taloudellisiakin mahdollisuuksia, mutta niihin tarttuminen vaatii esimerkiksi parempaa materiaalien kierrättämiseen liittyvää infrastruktuuria. Kaikkiaan tilanne Suomessa on se, että maassamme käytetään runsaasti materiaaleja muihin eurooppalaisiin maihin verrattuna. Kiertotaloudessa taas tavoitellaan luonnonvarojen käytön vähentämistä kestävälle tasolle niin, etteivät muut kestävyyden osa-alueet, kuten luonnon monimuotoisuus tai ihmisten hyvinvointi, heikkene. Yksi hankkeen päätuloksista onkin huomio siitä, että luonnonvarojen käytön vähentämisen tavoite ja yleinen kestävyys tulisi pitää kirkkaana mielessä kiertotaloutta edistettäessä. Kaikki jakamistalouden piiriin kuuluva tai kierrätystä edistävä toiminta ei nimittäin vähennä luonnonvarojen kokonaiskäyttöä tai edistä ympäristöterveyttä. Joissakin kysymyksissä suhteellisen pienet kysymykset saavat paljon huomiota. Esimerkiksi ruokahävikistä puhutaan paljon, vaikka kestävämpien ruokavalioiden edistämisellä olisi suurempi vaikutus ruuan ympäristövaikutusten pienentämiselle. Tässä raportissa avattu tieto koottiin Kiertotalouden tilannekatsaus ja tietotarpeet (KITIT)-kokeilussa, jossa testattiin keinoja ottaa kiertotalouden laaja kenttä haltuun kustannustehokkaasti mutta kokonaisvaltaisesti. Menetelminä käytettiin erilaisia asiantuntijatyöpajoja ja yhteiskirjoittamista. Valmiiksi määriteltyjen teemojen lisäksi hahmoteltiin merkittävimpiä tiedon puutteita ja tutkimustarpeita. Nämä liittyvät muun muassa kiertotalouden kokonaisuuden ymmärtämiseen, ympäristömyötäiseen tuotesuunnitteluun, uusiin liiketoimintamalleihin ja kiertotalouden sosiaalisiin vaikutuksiin. Esimerkiksi materiaalitietoja pitäisi parantaa – ja luoda kokonaisymmärrys kiertotalouden vaatimista datavirroista, tiedon avoimuuden tarpeista ja mahdollisista käyttökohteista.
  • Hovi, Hanna; Leivuori, Mirja; Koivikko, Riitta; Tervonen, Keijo; Lanteri, Sari; Ilmakunnas, Markku (Finnish Environment Institute, 2020)
    Reports of the Finnish Environment Institute 3/2020
    Proftest SYKE carried out the interlaboratory comparison in cooperation with Finnish Institute of Occupational Health (FIOH) for VOC thermodesorption measurements (ISO 16000-6) from native indoor air samples in Tenax TA thermodesorption tubes in October 2019 (IAVOC 10/2019). Further, the measurements of alpha-pinene, 1-butanol, 2-butoxyethanol, 2EH (2-ethyl-1-hexanol), naphthalene, styrene, tetrachloroethylene, toluene, and TXIB (2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate) were tested from the synthetic sample. In total ten participants took part in the comparison. In total 77 % of the results reported by the participants were satisfactory when deviation of 20–40 % from the assigned value was accepted. The calculated values were used as the assigned values for the results of the synthetic sample reported as compound specific responses. For the other measurands and samples mainly the mean of the results of the homogeneity measurements and the test results of the expert laboratory was used as the assigned value. The performance evaluation was based on the z scores. Warm thanks to all the participants in this interlaboratory comparison!
  • Brusila, Pekka (Vesihallitus, 1986)
    Vesihallituksen monistesarja 436
  • Lounasheimo, Johannes; Hämäläinen, Ismo; Nissinen, Ari; Seppälä, Jyri (Suomen ympäristökeskus, 2019)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 52/2019
    Useat kunnat, kaupungit ja alueet ovat sitoutuneet merkittävään kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseen niin Suomessa kuin kansainvälisesti. Suomessa 80 prosentin päästövähennykseen vuoteen 2030 mennessä pyrkivien hiilineutraalien kuntien Hinku-verkosto kasvaa jatkuvasti. Myös lähes kaikki Suomen suurimmat kaupungit tavoittelevat päästövähennyksiä kansallisia ja Euroopan Unionin tavoitteita nopeammin. Ilmastonmuutoksen hillintä on alettu nähdä myös mahdollisuutena kehittää kaupunkeja, ja ilmastotoimet ovat valtavirtaistumassa osaksi kaupunkisuunnittelua. Kaupunkien ilmasto-ohjelmat ovat hyvin laajoja ja kattavat valtavan suuren kirjon toimenpiteitä yli toimialarajojen, esimerkiksi Helsingin ilmasto-ohjelmassa on 147 toimenpidettä. Toimenpiteiden monipuolinen arviointi on tarpeen, koska pelkkien kasvihuonekaasujen huomiointi saattaa johtaa osaoptimointiin. Vähintäänkin tulisi pyrkiä ymmärtämään toimenpiteiden terveys-, luonto- ja sosiaalisia vaikutuksia kuin myös suoria ja epäsuoria taloudellisia vaikutuksia. Nämä ovat monesti hyvin tärkeitä myös perusteltaessa toimenpiteitä päättäjille ja kansalaisille. Tähän raporttiin on koottu tulokset KILTOVA-hankkeesta (Kaupunkien ilmastotoimenpiteiden vaikutusarviointityökalu – Esitutkimus). KILTOVAn tarkoituksena oli luoda tietopohja ja suunnitelma kaupunkien ilmasto-ohjelmien kokonaisvaltaisen, eri kohderyhmiä ja niiden tietotarpeita palvelevan vaikutusarviointityökalun laadintaan. Esitutkimuksen pohjalta mahdollisesti tehtävän työkalun käyttäjiä voivat olla esimerkiksi suunnittelijat ja muut virkamiehet, poliitikot, elinkeinoelämän toimijat tai kuntalaiset. Esitutkimuksessa käytiin läpi Helsingin, Espoon, Vantaan, Tampereen, Turun ja Oulun ilmasto-ohjelmat ja HSYn ilmastotavoitteet. Niiden sisältämien toimenpiteiden vaikutusketjuja tunnistettiin. Esitutkimuksessa kartoitettiin laajasti olemassa olevia malleja sekä työkaluja ja analysoitiin niiden soveltuvuutta toimenpiteiden monipuoliseen arviointiin. Yli 200 erilaisen mallin ja työkalun käytettävyys sekä sovelluskohteet käytiin läpi. Raportissa esitetään myös suunnitelma siitä millaisin jatkoaskelin voidaan päästä erilaiset vaikutukset kokoavan KILTOVA-työkalun käyttöönottoon lähitulevaisuudessa. Helppokäyttöisenä verkkopalveluna toteutettavan mallikirjaston ideana on tehdä arvioitavat vaikutusluokat, ja nyt jo käytettävissä olevat mallit ja työkalut tutuiksi ilmastotoimenpiteiden suunnittelijoille. Nykyisessä muodossaan suuri osa malleista vaatii syvällistä asiantuntemusta, mikä tarkoittaa käytännössä kaupunkien ja asiantuntijaorganisaatioiden välistä yhteistyötä. Mukana on kuitenkin useita kuntien itsenäiseen käyttöön soveltuvia malleja, ja toisaalta monia malleja olisi mahdollista kehittää paremmin ilmastovaikutusten arviointiin soveltuviksi. Mallikirjastoa kehittyneemmän vaihtoehdon, ns. hybridimallin mittaristo taas avaisi vaikutuksia kokonaisvaltaisemmin näkyväksi sekä suunnittelijoille, päättäjille että mahdollisesti suurelle yleisölle. Hybridimallissa voitaisiin käyttää hyväksi edelleen kehitettyjä malleja ja muun muassa niiden avautuvia rajapintoja. Ehdotuksemme on hanke, jossa kuuden kaupungin ja HSY:n yksittäisille, mutta edustaville pilottitoimenpiteille tehdään kokonaisvaltainen vaikutusarviointi, ja samalla kehitetään ja käytetään hybridityökalua pilottitoimenpiteiden erilaisten vaikutusten arviointiin. Lisäksi toteutettaisiin mallikirjasto eli verkkopalvelu.
  • Kontula, Tytti; Raunio, Anne (Finnish Environment Institute and Ministry of the Environment, 2019)
    The Finnish Environment 2/2019
    This publication summarises Part 1 of the final report on threatened habitat types published in Finnish. It presents the assessment method, the results and their justifications as well as a summary of action proposals drawn up by expert groups. The habitat type descriptions, distribution maps, photographs and habitat typespecific justifications can be found in Part 2 of the publication only available in Finnish. The assessment of threatened habitat types covered all natural habitat types and seminatural grasslands and wooded pastures in Finland. Assessment results are presented for 388 habitat types. Habitat types were divided into eight main groups: Baltic Sea (42 habitat types, 24% assessed as threatened), Baltic Sea coast (45, 58%), inland waters and shores (59, 20%), mires (69, 57%), forests (34, 76%), rock outcrops and scree (44, 25%), seminatural grasslands and wooded pastures (42, 100%) and fell habitats (53, 38%). This was the second assessment of threatened habitat types in Finland. This assessment was conducted using the international IUCN Red List of Ecosystems method. The primary assessment criteria were change in habitat type quantity, change in abiotic and biotic quality, and rarity. The current trends for habitat types in terms of their state were also assessed. Altogether 186 habitat types (48% of the total number of habitat types) were assessed as being threatened in the whole of Finland. The percentage of threatened habitat types in Southern Finland (59%) is clearly higher than in Northern Finland (32%). Because of the changes in assessment methodology, the results of the first and second assessment of threatened habitat types are not directly comparable with each other. The results do, however, lend themselves to the interpretation that the risk of habitat type loss has not been reduced.
  • Hill, Matthew J.; Heino, Jani; White, James C.; Ryves, David B.; Wood, Paul J. (2019)
    Biological Conservation 237: 348-357
    Understanding the spatial patterns and environmental drivers of freshwater diversity and community structure is a key challenge in biogeography and conservation biology. However, previous studies have focussed primarily on taxonomic diversity and have largely ignored the phylogenetic and functional facets resulting in an incomplete understanding of the community assembly. Here, we examine the influence of local environmental, hydrological proximity effects, land-use type and spatial structuring on taxonomic, functional and phylogenetic (using taxonomic relatedness as a proxy) alpha and beta diversity (including the turnover and nestedness-resultant components) of pond macroinvertebrate communities. Ninety-five ponds across urban and non-urban land-uses in Leicestershire, UK were examined. Functional and phylogenetic alpha diversity were negatively correlated with species richness. At the alpha scale, functional diversity and taxonomic richness were primarily determined by local environmental factors while phylogenetic alpha diversity was driven by spatial factors. Compositional variation (beta diversity) of the different facets and components of functional and phylogenetic diversity were largely determined by local environmental variables. Pond surface area, dry phase length and macrophyte cover were consistently important predictors of the different facets and components of alpha and beta diversity. Our results suggest that pond management activities aimed at improving biodiversity should focus on improving and/or restoring local environmental conditions. Quantifying alpha and beta diversity of the different biodiversity facets facilitates a more accurate assessment of patterns in diversity and community structure. Integrating taxonomic, phylogenetic and functional diversity into conservation strategies will increase their efficiency and effectiveness, and maximise biodiversity protection in human-modified landscapes.
  • Paavola, Teija; Lehtoranta, Suvi; Luostarinen, Sari; Akujärvi, Anu; Grönroos, Juha (Suomen ympäristökeskus, 2019)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 50/2019
    Sikatalouden kannattavuushaasteet ovat monin tavoin kehittäneet sianlihantuotantoa tehokkaammaksi, mikä osaltaan on sekä vähentänyt ympäristövaikutuksia että aiheuttanut uusia haasteita. Toisaalta yleiset ihmistoiminnan ympäristövaikutusten vähentämistavoitteet luovat tarpeen kehittää myös sianlihantuotantoa edelleen nykyistä kestävämmäksi. Yksikkökoon ja tuotannon tehokkuuden kasvu sekä tuotannon keskittyminen on aiheuttanut mm. myös lannan alueellista keskittymistä, jolloin sen kestävä hyödyntäminen tuotantokeskittymissä alkaa olla paikoin haasteellista, ja riski ympäristöhaittoihin kasvaa. Toisaalta ympäristöhaasteet myös jarruttavat sikatalouden kehittämistä ja kasvua. Tilanne on erityisen haastava Varsinais-Suomessa, jossa on yli 25 % Suomen sioista ja peltomaan fosforipitoisuudet ovat jo varsin korkeita. Hankkeen tavoitteena oli selvittää sianlihantuotannon mahdollisuuksia toimia nykyistä kestävämmällä tavalla huomioiden energiaomavaraisuus, ravinteiden kierrätys, ympäristövaikutusten minimointi sekä maan rakenteen parantaminen esim. viljelykiertoja ja kehittynyttä lannankäsittelyä hyödyntäen. Erilaisten tehostamistoimenpiteiden vaikutuksia ravinne- ja energiataseisiin, taloudelliseen kannattavuuteen sekä elinkaarisiin ympäristövaikutuksiin arvioitiin agri- ja nurmisymbiooseiksi määriteltyjen toimintamallien avulla. Tulosten perusteella symbioosimuotoiseen toimintaan siirtyminen vähentää sianlihantuotannon ilmaston lämpenemistä aiheuttavia päästöjä noin 35 – 50 % nykytilaan verrattuna riippuen biokaasun hyödyntämistavoista. Symbiooseilla voidaan vähentää myös rehevöittäviä päästöjä ja toimintatapa on tilan kannalta mielekäs sekä ravinne- että energiataseen kannalta. Toimintamalli ei myöskään aiheuta tilalle lisäkustannuksia nykytilaan verrattuna. Symbiooseissa kuitenkin tarvitaan nykytilaa enemmän typpiravinteita ja myös käytetään enemmän orgaanisia lannoitteita, jonka vuoksi ammoniakkipäästöt kasvavat nykytilaan verrattuna. Toimintamallilla saavutettavien hyötyjen täysimääräinen toteutuminen edellyttääkin koko toimintaketjun eri vaiheiden optimointia ja hyvää hallintaa. Nurmen lisääminen viljelykiertoon, lannan prosessointi biokaasulaitoksessa yhdessä kasviperäisten massojen kanssa sekä mädätteen erottaminen neste- ja kuivajakeeseen mahdollistavat tilan omassa kierrossa olevien ravinteiden tehokkaamman hyödyntämisen ja vähentävät fosforihuuhtoumaa nykytilaan verrattuna. Typpihävikkien minimoimiseksi ravinnetuotteet on varastoitava katetuissa varastoissa, nestejakeet levitettävä sijoittamalla ja kuivajakeet mullattava välittömästi levityksen jälkeen. Näillä toimilla hallitaan myös ammoniakkipäästöjä. Metaanipäästöjen vähentämiseksi lanta on käsiteltävä biokaasulaitoksessa tuoreena ilman välivarastointia ja viipymän kaasunkeräyksen piirissä on oltava riittävä. Mikäli biokaasusta jalostetaan liikennepolttoainetta, niin jalostusprosessin tulisi sisältää poistokaasujen polttimen. Nykytiedon valossa symbioosimuotoinen toiminta tarkastelussa käytetyillä oletuksilla ei vielä kääntänyt maaperän hiilen vähenemistä varastoitumiseksi. Maaperän hiilivaraston muutosnopeuteen vaikuttavista toimista tarvitaankin vielä lisää tutkimustietoa. Mallinnuksen perusteella voidaan kuitenkin vahvistaa, että orgaanisella lannoitteella voidaan lisätä pitkään mineraalilannoitteilla viljellyn peltomaan hiilen määrää, ja että symbioosimuotoinen toiminta vähensi hiilipäästöjä kokonaisuutta tarkasteltaessa nykytilaan verrattuna. Maaperän rakennetta parantaa myös kevyempi lannan levityskalusto, mikä voi pitkällä aikavälillä nostaa satotasoja ja vähentää edelleen osaltaan ravinteiden huuhtoutumista.
  • 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.
  • Vilmi, Annika; Karjalainen, Satu M.; Wang, Jianjun; Heino, Jani (2019)
    Journal of Biogeography 46 (7): 1419-1428
    Aim To discover how biological traits, ecological preferences and taxonomic relatedness are associated with occupancy and abundance of diatom species across lakes and streams. Location Finland. Taxon Diatoms. Methods We studied 288 diatom species from 492 stream sites and 230 diatom species from 290 lake sites. For each species, we calculated logit-transformed regional occupancy and log-transformed mean local abundance, and further determined biological traits, ecological preferences and taxonomic levels for each species. Boosted regression tree (BRT) analysis was used to reveal the linear and nonlinear associations of biological, ecological and taxonomic predictors with occupancy or abundance of lake and stream diatoms. Results There were strong and positive interspecific occupancy–abundance relationships across both lakes and streams. The BRT models explained more deviances in variation in occupancy and abundance and their relationship for lakes than streams. Biological traits, especially cell size, but also life-form and guild, were the strongest predictors of diatom occupancy and abundance in lakes and streams when controlling for ecological preferences and taxonomic relatedness. Main conclusions In general, biological traits were the strongest predictors of occupancy and abundance in both freshwater systems. Species with similar biological traits thus tended to show similar occupancies and abundances. As indicated by lower explained deviances, occupancy and abundance in streams seemed to be more complexly structured than in lakes, suggesting that these two freshwater system types differ in the formation of biodiversity patterns. This difference may be related to the differences in hydrological connectedness between lakes and streams. Understanding how variations in species’ occupancy and abundance are formed across various waterbodies is important for meaningful biodiversity conservation.
  • Rehunen, Antti; Strandell, Anna; Oinonen, Kari; Malmi, Päivi; Vesanen, Sampo; Peltola, Anna (Suomen ympäristökeskus, 2019)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2019
    Tässä raportissa on laadittu ehdotus maakuntatason indikaattoreista, jotka kuvaavat kattavasti alueidenkäyttöä ja kulttuuriympäristön hoitoa. Indikaattoreiden avulla voidaan seurata kehitystä maakuntien alueella ja arvioida asetettujen tavoitteiden tuloksellisuutta. Indikaattoreita voidaan hyödyntää esimerkiksi ministeriöiden keskusteluissa maakuntien liittojen ja elinkeino-, liikenne ja ympäristö (ELY) -keskusten kanssa. Mittariston kehittämisen taustalla oli alun perin maakuntauudistuksen valmistelu sekä uudistuksessa perustettaville maakunnille kaavaillut tehtävät. Uudistuksen jäätyä toteutumatta mittaristoa voidaan käyttää myös ELY-keskusten ja maakuntien liittojen toiminnan kehittämisessä. Mittariston kohteena on koko maakunnan alueidenkäyttö, käsittäen sekä kaupunki- että maaseutualueet. Osa mittareista kohdistuu vain taajamiin tai kaupunkiseuduille, osa painottuu haja-asutusalueen tarkasteluun. Alueidenkäytön kysymyksinä tarkastellaan alue- ja yhdyskuntarakennetta, maankäyttöä, infrastruktuuria sekä viherrakennetta ja luonnonvarojen käyttöä. Kulttuuriympäristön kysymyksinä tarkastellaan rakennusperinnön ja kulttuurimaiseman säilymistä ja kestävää käyttöä. Mittareita on kehitetty vuorovaikutuksessa ELY-keskusten ja maakuntien liittojen kanssa. Mittareiden pohjana on käytetty jo olemassa olevia indikaattoreita, mutta raportissa ehdotetaan myös uusien indikaattoreiden kehittämistä. Mittareiden lähtötietoina käytetään valtakunnallisia tilasto- ja rekisteriaineistoja. Pääosa tietolähteistä on paikkatietomuotoisia. Mittarit lasketaan lähtökohtaisesti koko maakunnan tasolla, mutta niitä on mahdollista tarkastella myös tarkemmin kunta- tai taajamatasolla. Alueidenkäytön ja kulttuuriympäristön ehdotetut mittarit on koottu seitsemän aihepiirin alle. Teemoja ovat: rakentaminen ja infrastruktuuri, taajamien maankäyttö ja asutus, arkimatkat ja saavutettavuus, kaupunkiseutujen yhdyskuntarakenne, ilmastonmuutos alueidenkäytössä, kulttuuriympäristö sekä luonnonympäristö ja luonnonvarojen kestävä käyttö. Jokainen teema sisältää muutaman avainindikaattorin, joita ehdotetaan seurattavaksi säännöllisesti. Avainindikaattoreista esitetään kuvaus, perustelut indikaattorin valinnalle, laskentamenetelmät, tulosten tulkinnassa huomioon otettavia asioita sekä indikaattoriin liittyviä kehittämistarpeita. Avainindikaattoreiden lisäksi teemoissa esitellään suppeasti myös muita mittareita, joita voidaan hyödyntää ELY-keskuksissa ja maakuntien liitoissa. Avainindikaattoreita on yhteensä 21 ja muita mittareita 35. Avainindikaattoreiden joukosta on nostettu esille seitsemän kärki-indikaattoria, jotka kuvaavat alueidenkäytön keskeisimpiä ja ajankohtaisimpia kysymyksiä. Raportissa esitetään suunnitelma mittareiden käyttöönotolle ja raportoinnille. Avainindikaattoreiden osalta on arvioitu tietojen tuottamisen vaatimia resursseja ja tietojen päivitystaajuutta. Osa indikaattoreiden lähtötiedoista ja laskentamenetelmistä edellyttää kehitystyötä. Indikaattoritiedon tärkeimmäksi julkaisukanavaksi esitetään Suomen ympäristökeskuksen ylläpitämää Elinympäristön tietopalvelu Liiteriä. Lisäksi maakunnittaisia koosteita ehdotetaan koottavaksi erilliselle verkkosivulle. Tämän raportin kokoaminen on toteutettu ympäristöministeriön ja Suomen ympäristökeskuksen rahoittamassa hankkeessa Maakuntien alueidenkäytön ja kulttuuriympäristön mittarit.
  • Leivuori, Mirja; Hatanpää, Eliisa; Koivikko, Riitta; Tervonen, Keijo; Lanteri, Sari; Ilmakunnas, Markku (Finnish Environment Institute, 2019)
    Reports of the Finnish Environment Institute 48/2019
    Proftest SYKE arranged the proficiency test (PT) for the measurements of the gross and net calorific value, the content of ash, carbon, nitrogen, hydrogen, moisture, sulphur, and volatile matter in peat, wood pellet (not sulphur) and coal samples in August-September 2019. In total, there were 34 participants in the PT. The participants could also estimate the emission factor for the peat and coal samples. The robust mean or the median of the results reported by the participants was used as the assigned value for measurements. The performance evaluation was based on the z scores. In total, 90 % of the reported results were satisfactory, when the deviation of 1–30 % from the assigned value was accepted. For the gross calorific value measurements 93 % of the peat sample results, 76 % of the wood pellet sample results, and 86 % of the coal sample results were satisfactory. For the net calorific value measurements 82 % of the peat sample results, 88 % of the wood pellet results, and 93 % of the coal sample results were satisfactory. The performance evaluation was not done for the measurements of Mad in all samples, Nd in the wood pellet sample, and emission factor in peat and coal sample. Warm thanks to all the participants in this proficiency test!
  • Malila, Riikka; Viskari, Eeva-Liisa; Kallio, Johanna (Suomen ympäristökeskus, 2019)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 49/2019
    MORTTI -hankkeessa (Mobiili ravinteiden talteenotto kenttäolosuhteissa) selvitettiin ratkaisuja kenttäolosuhteissa syntyvien käymälätuotosten ravinteiden talteenottoon ja hyödyntämiseen. Virtsa ja uloste sisältävät paljon ravinteita ja niiden erottelu muista jätevesistä jo syntypaikalla mahdollistaa tehokkaan ravinteiden talteenoton ja hyötykäytön. Samalla säästetään käymäläjätevesien kalliissa kuljetuskustannuksissa jätevedenpuhdistamolle ja pienennetään kuljetuksista aiheutuvia päästöjä. Hankkeessa testattiin uudenlaisella virtsan käsittelytekniikalla varustettua kenttäkäymälää. Virtsan ja ulosteen käsittelymenetelmien kartoituksen tuloksena pilotoitavaksi virtsan käsittelymenetelmäksi valikoitui Ruotsin maataloustieteellisen yliopiston (SLU) kehittämä alkalinen haihdutusmenetelmä, jossa virtsa imeytettiin tuhka-kalkkiseokseen ja ylimääräinen neste haihdutettiin pois. Ulosteen käsittelyyn valittiin tavanomainen kompostointi. Hankkeen pilotointi toteutettiin Porin prikaatin (PORPR) harjoitusalueella Säkylässä. Kolmen kuukauden pilotointijakson aikana MORTTI -kenttäkäymälään rekisteröityi tuhatkunta käyttökertaa ja käymälässä käsiteltiin satoja litroja virtsaa. Virtsasta syntyi jauhemaista lopputuotetta, joka painoi alle kymmenesosan alkuperäiseen virtsaan verrattuna. Etenkin virtsan sisältämä typpi konsentroitui tehokkaasti lopputuotteeseen. Lopputuotteesta (tuhka-kalkkiseos, johon virtsa imeytettiin) analysoitiin yli 300 orgaanista haitta-ainetta, lääkeainetta ja hormonia, ja niistä löytyi seitsemän määritysrajan ylittävää pitoisuutta. Suurin yksittäinen löydös oli ibuprofeeni, jonka pitoisuus oli yhdessä näytteessä lähes 20 mg/kg ka. Kadmiumin pitoisuus sen sijaan oli jo pelkässä tuhkassa korkeampi, kuin mitä maa- ja puutarhataloudessa käytettäviin lannoitevalmisteisiin sallitaan. Jotta lopputuotetta voitaisiin käyttää lannoitevalmisteena maa- ja puutarhataloudessa, niin tuhka-kalkkiseoksessa käytettävä tuhka ei saisi ylittää lainsäädännön kadmium -raja-arvoa. Metsälannoituksessa raja-arvo on korkeampi, mutta virtsaa sisältävää tuhka-kalkkiseosta ei olisi mahdollista käyttää, koska orgaanisen aineksen käyttö metsälannoituksessa ei ole nykylainsäädännön mukaan sallittua. Säkylän käymäläpilotin lisäksi hankkeessa tutkittiin virtsan konsentrointia ultrasuodatus- ja käänteisosmoosilaitteistolla sekä ulosteen pyrolysointia laboratoriomittakaavassa. Kalvosuodatuksessa syntyi tilavuudeltaan noin kymmenesosaan konsentroitua virtsakonsentraattia, johon virtsan ravinteet, mutta myös suolat konsentroituivat. Pyrolyysikokeissa ulostejae saatiin onnistuneesti käsiteltyä biohiiltä muistuttavaksi jakeeksi. Sitran rahoittama hanke toteutettiin 1.9.2017 – 15.10.2019 Suomen ympäristökeskuksen (SYKE), Tampereen ammattikorkeakoulun (TAMK), Käymäläseura Huussi ry:n (KSH) ja Puolustushallinnon rakennuslaitoksen (PHRAKL) yhteistyönä. Hankkeessa oli tiiviisti mukana myös Puolustusvoimien logistiikkalaitos (PVLOGL) sekä SLU.
  • Niemistö, Johanna; Myllyviita, Tanja; Judl, Jáchym; Holma, Anne; Sironen, Susanna; Mattila, Tuomas; Antikainen, Riina; Leskinen, Pekka (2019)
    International Journal of Sustainable Development & World Ecology 26 (7): 625-634
    Small and medium-sized enterprises (SMEs) have a substantial role in the economy and job creation, but they are a remarkable source of environmental impacts. SMEs often lack skills and resources to compile environmental impact assessments; Streamlined Life Cycle Analysis (LCA) can provide efficient tools for this. An application of streamlined LCA relying heavily on database data, LCA clinic, was developed and tested on 23 SMEs in Finland. The climate change impacts were mainly caused by the production of raw materials, electricity and heating, whereas packaging and transportation were not influential. A significant amount of emissions were indirect, i.e. caused by production of raw materials. Thus, decreasing emissions from raw material production or selecting raw materials with a smaller environmental load could be a more efficient way to decrease emissions than reducing direct emissions such as those from electricity use. Lack of data in the LCA-databases was considered a challenge. An access to regionally customised datasets is important for the implementation of LCA clinics. Company feedback indicated that LCA clinics were useful in climate-friendly product design and increased environmental awareness, but did not lead to immediate actions to reduce emissions because of inadequate investment capabilities. Company managers had limited possibilities to use the results in marketing as comparative assessments would require a full LCA. Many company managers were willing to pay a fee sufficient to cover the costs of an LCA clinic, but some considered that the costs should be covered by external funding sources.
  • Äystö, Lauri; Vieno, Niina; Sikanen, Tiina; Karlsson, Sanja; Virtanen, Virpi (2019)
  • Myllyviita, Tanja; Sironen, Susanna; Saikku, Laura; Holma, Anne; Leskinen, Pekka; Palme, Ulrika (2019)
    Journal of Cleaner Production 236: 117641
    Impacts of bioeconomy on climate have been much discussed, but less attention has been given to biodiversity deterioration. One approach to assess biodiversity impacts is Life Cycle Assessment (LCA). Finland is a forested country with intensive forest industries, but only coarse biodiversity LCA methods are available. The aim of this study was to further develop and apply approaches to assess the biodiversity impacts of wood use in Finland. With the species richness approach (all taxons included), biodiversity impacts were higher in Southern than in Northern Finland but impacts in Southern and Northern Finland were lower when mammals, birds and molluscs were included. With the ecosystem indicators approach, if the reference situation were forest in its natural state, biodiversity impacts were higher than in the case where the initial state of forest before final felling was used to derive biodiversity loss. In both cases, the biodiversity impacts were higher in Northern Finland. These results were not coherent as the model applying species richness data assesses biodiversity loss based on all species, whereas the ecosystem indicators approach considers vulnerable species. One limitation of the species richness approach was that there were no reliable datasets available. In the ecosystem indicators approach, it was noticed that the biodiversity of managed Finnish forests is substantially lower than in natural forests. Biodiversity LCA approaches are highly sensitive to reference states, applied model and data. It is essential to develop approaches capable of comparing biodiversity impacts of forest management practices, or when looking at multiple environmental impacts simultaneously with the LCA framework.
  • Näkki, Pinja; Setälä, Outi; Lehtiniemi, Maiju (2019)
    Marine Pollution Bulletin 119 (1): 255-261
    Microplastics (MPs) are observed to be present on the seafloor ranging from coastal areas to deep seas. Because bioturbation alters the distribution of natural particles on inhabited soft bottoms, a mesocosm experiment with common benthic invertebrates was conducted to study their effect on the distribution of secondary MPs (different-sized pieces of fishing line < 1 mm). During the study period of three weeks, the benthic community increased MP concentration in the depth of 1.7-5.1 cm in the sediment. The experiment revealed a clear vertical gradient in MP distribution with their abundance being highest in the uppermost parts of the sediment and decreasing with depth. The Baltic clam Macoma balthica was the only study animal that ingested MPs. This study highlights the need to further examine the vertical distribution of MPs in natural sediments to reliably assess their abundance on the seafloor as well as their potential impacts on benthic communities.

View more