Turvetta korvaavien kuivikemateriaalien ilmastovaikutukset Suvi Lehtoranta, Annika Johansson, Tanja Myllyviita, Juha Grönroos, Katariina Manni Suomen ympäristökeskus Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51 | 2021 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51 / 2021 Turvetta korvaavien kuivikemateriaalien ilmastovaikutukset Suvi Lehtoranta, Annika Johansson, Tanja Myllyviita, Juha Grönroos ja Katariina Manni Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51 | 2021 Suomen ympäristökeskus Kulutuksen ja tuotannon keskus Kirjoittajat: Suvi Lehtoranta1), Annika Johansson 1), Tanja Myllyviita 1), Juha Grönroos 1), Katariina Manni2) 1) Suomen ympäristökeskus 2) Luonnonvarakeskus Vastaava erikoistoimittaja: Ari Nissinen Rahoittaja/toimeksiantaja: (Manner-Suomen maaseudun kehittämisohjelma) Julkaisija ja kustantaja: Suomen ympäristökeskus (SYKE) Latokartanonkaari 11, 00790 Helsinki, puh. 0295 251 000, syke.fi Taitto: Suvi Lehtoranta ja Annika Johansson Kannen kuva: Annika Johansson Julkaisu on saatavana veloituksetta internetistä: www.syke.fi/julkaisut | helda.helsinki.fi/syke ISBN 978-952-11-5454-6 (PDF) ISSN 1796-1726 (verkkoj.) Julkaisuvuosi: 2021 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 3 Tiivistelmä Turvetta korvaavien kuivikemateriaalien ilmastovaikutukset Turpeen kuivikekäytön ilmastovaikutukset eivät merkittävästi poikkea turpeen energiahyödyntämisen vaikutuksista, joten ilmastosyistä turpeen kuivikekäyttöä tulee vähentää ja tilalle tarvitaan pienemmän ilmastovaikutuksen omaavia tuotteita. Myös turpeen saatavuuden arvioidaan heikentyvän ja hinnan nou- sevan jo lähitulevaisuudessa energiaturpeen käytön vähenemisen seurauksena. Kotieläintilat tarvitsevat kuiviketurpeen tilalle nopeasti vaihtoehtoja. Ratkaisuja etsittiin Euroopan maaseudun kehittämisen maa- talousrahaston rahoittamassa Turvetta korvaavat uusiutuvat kuivikemateriaalit (TURVEKE 2019-2021) -hankkeessa, jossa tutkittiin turpeelle vaihtoehtoisten kuivikemateriaalien ominaisuuksia ja käytettä- vyyttä. Tilakokeisiin valittujen kuivikemateriaalien – turve, rahkasammal, järviruokosilppu, ruokohelpi- silppu ja -pelletti, puupohjainen murukuivike ja tekstiilibriketti – tuotannolle laskettiin hiilijalanjälki. Hiilijalanjälkilaskennan rajaukset, käytetty tausta-aineisto ja tulokset on esitetty tässä raportissa. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että lähes kaikkien tutkittujen materiaalien hiilijalanjälki oli tur- vetta pienempi, mutta huomattavaa vaihtelua esiintyi materiaalien tuotantotavasta ja käytetyistä lasken- taoletuksista riippuen. Mitatun tutkimustiedon niukkuus ja erot raaka-aineiden lähteissä, ominaisuuk- sissa sekä tuotantotavoissa aiheuttivat tuloksiin epävarmuutta, jota on syytä vähentää jatkotutkimuksilla. Tutkituista kuivikemateriaaleista järviruokosilpun hiilijalanjäljen arvo oli negatiivinen, eli sen käy- töllä voidaan vähentää kasvihuonekaasupäästöjä. Myös tekstiilibriketin, kivennäismaalla viljellyn ruo- kohelven ja rahkasammaleen hiilijalanjäljet osoittautuivat turvetta pienemmiksi. Puupohjaisen muru- kuivikkeen hiilijalanjälki oli sen sijaan turvetta suurempi valitulla lähestymistavalla tarkasteltuna. Ruokohelven hiilijalanjälki puolestaan vaihtelee merkittävästi riippuen mm. pellon maalajista, satota- sosta ja juurimassan osuudesta. Kun kuivikkeena käytetään uusiutuvaa biomassaa, aiheuttaa sen tuotanto, korjuu ja hyödyntäminen muutoksia ekosysteemien hiilitaseisiin sekä maaperäpäästöihin. Tätä kutsutaan maankäytön vaiku- tukseksi, ja sen merkitys on suuri näiden materiaalien tuotannossa. Maankäytön päästöjen arviointiin liittyy kuitenkin suurta vaihtelua sekä epävarmuuksia tutkimustiedon niukkuuden takia. Kuivikemateriaalien prosessointi ja kuljettaminen osoittautuivat kokonaisuudessa vaikutuksiltaan vähäisiksi. Näin ollen erityisesti kierrätysmateriaalien sekä erilaisten sivutuotteiden jalostaminen kuivi- kekäyttöön voisi olla ilmastovaikutusten kannalta kannattavaa. Jalostamisella voidaan myös parantaa materiaalien soveltuvuutta kuivikkeeksi sekä varmistaa niiden hygieenisyys ja turvallisuus. Kuivikemateriaalien ominaisuudet vaikuttavat käyttömäärien lisäksi myös esimerkiksi typen haih- tumiseen ammoniakkina ja nesteen pidätyskykyyn. Myös lannasta muodostuvat metaanipäästöt voivat vaihdella kuivikelajin mukaan. Näitä ei laskennassa huomioitu tutkimustiedon puutteen vuoksi. Jotta turvetta korvaavilla materiaaleilla voidaan saavuttaa riittävät kuivikeominaisuudet ja taata niiden saata- vuus, on selvää, että tarvitaan useita eri raaka-aineita sekä niiden seoksia. Uusien kuivikkeiden tulee myös mahdollistaa kuivikelannan ravinteiden hyödyntäminen. Uusien kuivikemateriaalien tuotanto aiheuttaa muutoksia raaka-aineiden hyödyntämisessä sekä vai- kuttaa siten myös vallitseviin tuotantorakenteisiin. Siten hiilijalanjälki ei yksinään kuvaa tuotteen tuo- tannon ilmastovaikutuksia riittävästi, vaan tulisi arvioida myös, millaisia seurausvaikutuksia uusien ma- teriaalien tuotanto ilmastolle aiheuttaa. Muut ympäristövaikutukset, kuten vaikutukset luonnon monimuotoisuuteen ja vesistöihin, tulee myös sisällyttää arviointiin. Parhaimmillaan turvetta korvaavat kuivikemateriaalit voivat tuoda uusia työpaikkoja, tukea kiertotaloutta ja hillitä ilmastonmuutosta. Asiasanat: ilmastovaikutukset; hiilijalanjälki; kuivikkeet; kotieläimet; maatilat; tuotantoeläimet; turve; kierrätys; maankäyttö 4 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Sammandrag Klimatpåverkan av alternativa bäddmaterial för torv Klimatkonsekvenserna av att använda torv som bäddmaterial för djur skiljer sig inte nämnvärt från torv- förbränning, så av klimatskäl måste användningen av torv som strö för djur minskas och ersättas med produkter med lägre koldioxidavtryck. Tillgången på torv förväntas också minska och priset stiga inom en snar framtid på grund av minskad användning av energitorv. Tamdjurgårdar behöver akut alternativ till bäddtorv. Lösningar söktes i den europeiska jordbruksfonden för landsbygdsutvecklings (EJFLU) finansierade Förnybara bäddmaterial för att ersätta användning av torv (TURVEKE 2019-2021) - pro- jektet, som undersökte egenskaperna och användbarheten hos alternativa bäddmaterial till torv. Ett kol- dioxidavtryck beräknades för produktionen av bäddmaterial som valts ut för fältförsöken - torv, sphag- nummossa, strimlat sjövass (Phragmites australis), flis och pellets av rörflen (Phalaris arundinacea), träbaserat pellets och textila briketter. Gränserna för beräkningen, det bakgrundsmaterial som används och resultaten presenteras i denna rapport. Resultaten av studien visar att nästan alla studerade materialen hade ett mindre koldioxidavtryck än torv, men det var stor variation beroende på tillverkningsmetod och de beräkningsantaganden som an- vändes. Bristen på de uppmätta forskningsdata och skillnaderna i råvarornas källor, egenskaper och pro- duktionsmetoder skapade en osäkerhet i resultaten, som borde minskas genom ytterligare forskning. Av de studerade strömaterialen var koldioxidavtrycket för vass negativt, så användningen kan minska utsläppen av växthusgaser. Koldioxidavtrycken från textilbriketter, rörflen odlad på mineraljord och sphagnummossa visade sig också vara mindre än torv. Koldioxidavtrycket för träpellets var däremot större än torv enligt det valda tillvägagångssättet. Koldioxidavtrycket för rörflen varierar däremot avse- värt beroende på t.ex. jordarten, skördenivån och andelen av rotmassa. När förnybar biomassa används som bäddmaterial, orsakar dess produktion, skörd och utnyttjande förändringar i ekosystemens kolbalanser samt markutsläpp. Detta kallas markanvändnings effekten och det har en betydande roll i produktionen av dessa material. Det finns dock stora variationer och osäker- heter i bedömningen av markanvändnings utsläpp på grund av bristen på forskningsdata. Bearbetningen och transporten av strömaterialet visade sig ha en låg total påverkan. Därför skulle framför allt bearbetning av återvunnet material och olika biprodukter till bäddmaterial kunna vara lön- samt sett till klimatpåverkan. Bearbetning kan också förbättra materialens lämplighet som bäddmaterial och säkerställa deras hygien och säkerhet. Utöver användningsmängde påverkar strömaterialens egenskaper även till exempel avdunstning av kväve som ammoniak och förmågan att hålla kvar vätska. Metanutsläpp från gödsel kan också variera beroende på typ av strömaterial. Dessa togs inte med i beräkningen. För att torversättningsmaterial ska uppnå tillräckliga ströegenskaper och garantera tillgängligheten är det tydligt att det behövs en rad olika råvaror samt blandningar därav. Man måste också komma ihåg att nytt strömaterial också måste möjlig- göra utnyttjande av gödselnäring. Produktionen av nya strömaterial orsakar förändringar i utnyttjandet av råvaror och påverkar där- med även befintliga produktionsstrukturer. Sålunda speglar inte koldioxidavtrycket ensamt strömaterial- produktionens klimatpåverkan på ett adekvat sätt, men de andra följdeffekterna av produktionen av nya material på klimatet bör också bedömas. Andra negativa miljöpåverkan, såsom påverkan på biodiversi- tet och vattenförekomster, bör inte glömmas. Som bäst kan ersättningsmaterial till torv skapa nya jobb, stödja den cirkulära ekonomin och bromsa klimatförändringarna. Nyckelord: klimatpåverkan; koldioxidavtryck; strömaterial; bäddmaterial; husdjur; gårdar; bondgårdsdjur; torv; återvinning; markanvändning Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 5 Abstract The climate impact of alternative litter materials for peat The climate impact of using peat as bedding material does not significantly differ from peat incinera- tion, so for climatic reasons, the use of peat as litter must be reduced and replaced by products with a lower carbon footprint. The availability of peat is also expected to decline and the price to rise in the near future due to the reduction of peat’s energy use. Livestock farms urgently need alternative bedding materials to peat. Solutions were sought in the European Agricultural Fund for Rural Development (EAFRD) funded Renewable litter materials to replace the use of peat (TURVEKE 2019-2021) - the project, which investigated the properties and usability of alternative litter materials for peat. A carbon footprint was calculated for the production of litter materials selected for the field trials - peat, sphag- num moss, shredded common reed (Phragmites australis), shreds and pellets of reed canary grass (Phalaris arundinacea), wood-based pellets and textile briquettes. The limits of the calculation, the background data used, and the results are presented in this report. The results of the study show that almost all of the materials considered had a smaller carbon foot- print than peat, but there was considerable variation depending on the method of production and the cal- culation assumptions used. The scarcity of the measured research data and the differences in the sources, properties and production methods of the raw materials created an uncertainty in the results, which should be reduced through further research. Of the studied bedding materials, the carbon footprint of common reed shreds was negative, thus its use can reduce greenhouse gas emissions. The carbon footprints of textile briquettes, reed canary grass grown on mineral soil and sphagnum moss also proved to be smaller than that of peat. The carbon foot- print of wood pellets, on the other hand, was larger than peat’s according to the chosen approach. The carbon footprint of reed canary grass, on the other hand, varies significantly depending on e.g., the soil type, yield level and proportion of root mass. When renewable biomass is used as bedding material, its production, harvesting and utilization cause changes in the carbon balances of ecosystems as well as soil emissions. This is called the land use effect and it has a significant role in the production of these materials. However, there are large varia- tions and uncertainties in the assessment of land use emissions due to the scarcity of research data. The processing and transport of the litter materials proved to have a low overall impact. Therefore, the processing of recycled materials as well as various by-products for bedding material use could be recommended in terms of climate impact. Processing can also improve the suitability of materials as bedding material and ensure their hygiene and safety. In addition to the usage amounts, the properties of the bedding materials also affect, for example, the evaporation of nitrogen as ammonia and the ability to retain liquid. Methane emissions from manure can also vary depending on the type of bedding material. These were not taken into account in the calcu- lation. In order for alternative materials to achieve sufficient properties and guaranteed availability, it is clear that a number of alternative materials as well as their mixtures are needed. It should also be re- membered that alternative materials must also support the further utilization of manure nutrients. The production of new litter materials causes changes in the utilization of raw materials and thus also affects the existing production structures. Thus, the carbon footprint alone does not adequately re- flect the climate impact of litter production, and the other consequential effects of the production of new materials on the climate should also be assessed. Other negative environmental impacts, such as impacts on biodiversity and water bodies, should not be forgotten. At their best, alternative litter materials to peat can create new jobs, support the circular economy and curb climate change. Keywords: climate impact; carbon footprint; bedding material; livestock; farms; farm animals; peat; recycling; land use 6 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 7 Esipuhe Manner-Suomen maaseudun kehittämisohjelman (2014–2020) rahoittamassa Turvetta korvaavat uusiu- tuvat kuivikemateriaalit (TURVEKE) -hankkeessa (2019–2021) etsittiin uusia, turvetta korvaavia, koh- tuuhintaisia ja tilojen nykykäytäntöihin soveltuvia kuivikevaihtoehtoja. Hankkeessa todennettiin niiden toimivuus käytännön olosuhteissa sekä selvitettiin potentiaalisimpien kuivikevaihtoehtojen hiilijalan- jälki ja taloudellinen kannattavuus. Turvetta korvaavilla tuotteilla voidaan saada teollisuuden alihyödyn- netyille sivujakeille, jätteelle ja luonnonmateriaaleille uusia käyttökohteita ja samalla edistää kiertota- loutta. Tämän seurauksena on mahdollista synnyttää uutta yritystoimintaa esimerkiksi kuivikemateriaalien tuotantoon. TURVEKE-hanke oli Luonnonvarakeskuksen (Luke) ja Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) yh- teishanke, joka toteutettiin yhteistyössä alan toimijoiden (Suomen Siipikarjaliitto ry, Suomen Broileryh- distys ry, Hippolis Hevosalan osaamiskeskus ry ja Pihvikarjaliitto ry) kanssa. Tässä raportissa on doku- mentoitu hankkeessa toteutetuissa hiilijalanjälkilaskelmissa käytetyt rajaukset, aineisto ja tulokset. Muut hankkeen tulokset on koottu Luken julkaisemaan raporttiin Manni (2022). Haluamme kiittää hankkeen ohjausryhmää aktiivisesta osallistumisesta ohjausryhmän kokouksiin ja saamastamme arvokkaasta palautteesta hankkeen toteuttamisen tueksi. Ohjausryhmän puheenjohtajana toimi Hanna Hamina (Suomen Siipikarjaliitto ry) ja muut jäsenet olivat Lassi Hurskainen (Hämeen ELY-keskus), Sari Luostarinen (Luke), Erja Mattila (Hippolis Hevosalan osaamiskeskus ry), Mika Puo- tunen (Suomen Broileryhdistys ry), Jänne Räisänen (Pihvikarjaliitto ry) ja Kimmo Silvo (SYKE). Li- säksi haluamme kiittää hankkeen koordinoinnista Maarit Hellstedtiä (päähakija ja koordinaattori vuo- sina 2019-2020). Haluamme myös kiittää ryhmäpäällikkö Sampo Soimakalliota (SYKE) menetelmällisestä asiantuntijatuesta hankkeen toteutuksen aikana. Lisäksi kiitämme seuraavia henkilöitä asiantuntijuuden sekä lähtötietojen jakamisesta: Paavo Ojanen (Luke/HY), Anu Akujärvi (SYKE), Tuo- mas Mattila (SYKE), Hannamaija Fontell (Biolan Group), Tuomas Pelto-Huikko (Biolan Group), Janne Pitkänen (Biolan Group), Teija Hartikka (Neova), Päivi Peronius (Neova) sekä Sakari Jaara (Neova). Helsingissä joulukuussa 2021 Raportin kirjoittajat 8 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Sisällys Tiivistelmä .................................................................................................................................... 3 Sammandrag ................................................................................................................................. 4 Abstract ......................................................................................................................................... 5 Esipuhe ......................................................................................................................................... 7 1 Johdanto…………………………………………………………………………………… 11 1.1 Turpeen tuotanto ja käyttö kuivikkeena ........................................................................... 11 1.2 Turvetta korvaavia kuivikemateriaaleja ........................................................................... 13 1.2.1 Tarkasteluun valitut materiaalit .............................................................................. 14 2 Ilmastovaikutusten arviointi – menetelmäkuvaus ja laskennan rajaukset…………… 15 2.1 Systeemirajaukset ............................................................................................................ 16 2.2 Maankäytön vaikutusten arviointi ................................................................................... 17 2.3 Tarkasteltavat elinkaarivaiheet ........................................................................................ 18 3 Hiilijalanjälkilaskennassa käytetyt lähtötiedot…………………………………………..19 3.1 Turve ................................................................................................................................ 19 3.1.1 Laskennan rajaus .................................................................................................... 19 3.1.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot ............................................................................ 21 3.1.3 Epävarmuudet ........................................................................................................ 22 3.2 Rahkasammal ................................................................................................................... 22 3.2.1 Laskennan rajaus .................................................................................................... 23 3.2.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot ............................................................................ 24 3.2.3 Epävarmuudet ........................................................................................................ 26 3.3 Järviruokosilppu ............................................................................................................... 26 3.3.1 Laskennan rajaus .................................................................................................... 28 3.3.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot ............................................................................ 29 3.3.3 Epävarmuudet ........................................................................................................ 31 3.4 Ruokohelpisilppu- ja pelletti ............................................................................................ 31 3.4.1 Laskennan rajaus .................................................................................................... 32 3.4.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot ............................................................................ 33 3.4.3 Epävarmuudet ........................................................................................................ 36 3.5 Murukuivike ..................................................................................................................... 37 3.5.1 Laskennan rajaus .................................................................................................... 37 3.5.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot ............................................................................ 39 3.5.3 Epävarmuudet ........................................................................................................ 41 3.6 Tekstiilibriketti ................................................................................................................. 41 3.6.1 Laskennan rajaus .................................................................................................... 42 3.6.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot ............................................................................ 43 3.6.3 Epävarmuudet ........................................................................................................ 44 4 Tulokset ja tulosten tarkastelu……………………………………………………..……..45 4.1 Turve ................................................................................................................................ 45 4.2 Rahkasammal ................................................................................................................... 47 4.3 Järviruokosilppu ............................................................................................................... 50 4.4 Ruokohelpisilppu ja -pelletti ............................................................................................ 53 4.5 Murukuivike ..................................................................................................................... 57 4.6 Tekstiilibriketti ................................................................................................................. 59 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 9 4.7 Yhteenveto kuivikemateriaalien hiilijalanjäljistä massaa kohden laskettuna .................. 61 4.8 Kuivikemateriaalien hiilijalanjälki broilereilla, lihanaudoilla ja hevosilla tilakokeiden käyttömäärien perusteella ........................................................................... 65 5 Johtopäätökset……………………………………………………………………………..68 Lähteet………………………………………………………………………………………….71 Liite 1. Nostetun turpeen hajoamisnopeus…………………………………………………......79 Liite 2. Rahkasammaleen korjuusyvyyden vaikutus hiilidioksidipäästöihin…………………..80 10 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 11 1 Johdanto Turve on eläinten terveyden ja hyvinvoinnin kannalta hyvä kuivike. Monien tuotantoeläinten kuivitus nojaa lähes yksinomaan turpeeseen. Sen käyttöön kuivikemateriaalina liittyy kuitenkin ympäristöhaasteita, ja turpeen saatavuuteen ja hintaan on odotettavissa muutoksia lähiaikoina. Uusille, turvetta korvaaville kuivikemateriaaleille on siten kysyntää jo lähitulevaisuudessa. Kuivikkeet pitävät eläimet ja rakennetun ympäristön puhtaana ja raikkaana, sitovat kosteutta, pehmentä- vät eläinten makuualustaa, estävät hiertymiä, eristävät kylmältä ja toimivat virikkeenä. Kuivikkeiden käyttö edistää siten eläinten puhtautta, hyvinvointia ja terveyttä. Kuivikkeisiin imeytyvät lannan ja virt- san ravinteet ja kuivikelanta voidaan hyödyntää pelloilla lannoitteena ja maanparannusaineena. Turpeella on hyvät kuivitusominaisuudet, minkä vuoksi sen suosio on kuivikemateriaalina säilynyt. Turpeen alhainen pH vähentää bakteerien ja taudinaiheuttajien aiheuttamia riskejä eläinten terveydelle ja hyvinvoinnille (TEM 2021). Turpeen hyvien kuivitusominaisuuksien lisäksi sen hinta ja saatavuus ovat tukeneet sen käyttöä. Kuiviketurvetta tuotetaan pääasiassa energiaturpeen sivuvirtana. Turpeen energiakäytön vähenemi- nen on tapahtunut ennakoitua nopeammin, mikä aiheuttaa haasteita kuiviketurpeen saatavuuteen. Tois- taiseksi korvaavia materiaaleja ei ole saatavilla riittävissä määrin kotieläintilojen tarpeeseen. Soilta voi- daan nostaa turvetta vain ympäristöturvekäyttöä (sisältää kuiviketurpeen lisäksi mm. kasvualustaturpeet sekä kompostoinnin tukiaineena ja öljyntorjunnassa käytettävät turpeet) varten, mutta uusia tuotantoalu- eita avataan harkiten. Lisäksi ilman samanaikaista energiaturpeen tuotantoa kuiviketurpeen hinnan odo- tetaan nousevan liian korkeaksi kotieläintiloille. Biolan Oy:n arvion mukaan energiaturpeen käytön vä- hetessä ympäristöturpeen arvo saattaa jopa tuplaantua (TEM 2021). Myös kuiviketurpeen käyttöön liittyvät ympäristöhaasteet tulevat rajoittamaan sen käyttöä tulevaisuudessa. Pitkällä aikavälillä turpeen käytöstä tulisi luopua kokonaan ja siirtyä uusiutuviin ja/tai kierrätyspohjaisiin materiaaleihin myös kui- vikekäytössä. Haasteena on löytää kohtuuhintaisia turvetta korvaavia materiaaleja, joilla voidaan saavut- taa vastaavat kuivikeominaisuudet kuin turpeella ja joita olisi lisäksi hygieenistä ja turvallista käyttää. Parhaimmillaan turvetta korvaavat kuivikemateriaalit voivat luoda uusia työpaikkoja, mahdollistaa sivu- virtojen tehokkaamman hyödyntämisen, tukea kiertotaloutta, ja vähentää ympäristöön kohdistuvia hait- toja. Turvetta korvaavat uusiutuvat kuivikemateriaalit (TURVEKE) -hankkeessa (2019-2021) selvitettiin teollisuuden sivujakeiden ja muiden kuitumateriaalien soveltuvuutta kuivikekäyttöön testaamalla niiden ominaisuuksia laboratoriomittakaavassa ja käytännön olosuhteissa. Laboratoriossa saatujen tulosten ja osin materiaalien saatavuuden perusteella tilakokeisiin valittiin viisi raaka-ainetta turpeen rinnalla testat- tavaksi. Jotta uusien kuivikemateriaalien ilmastovaikutukset suhteessa turvekuivikkeeseen voitaisiin to- dentaa, hankkeessa tuotettiin elinkaaristen ilmastovaikutusten (hiilijalanjälki) arviointi valituille kuivi- kemateriaaleille. Näiden materiaalien hiilijalanjäljen laskennan taustatiedot ja tulokset on koottu tähän raporttiin. Laboratoriokokeet, tilakokeet, kuivikelantojen ravinteiden hyödyntämiseen liittyvä koe ja kuivikemateriaaleihin liittyvät kannattavuuslaskelmat on raportoitu erillisessä raportissa (Manni ym. 2022). 1.1 Turpeen tuotanto ja käyttö kuivikkeena Turvetta muodostuu soilla kosteissa ja hapettomissa olosuhteissa, kun suokasvimateriaali hajoaa epätäy- dellisesti. Suomen maapinta-alasta noin kolmannes, eli 9,3 miljoonaa hehtaaria, on soita. Siitä noin puo- let on ojitettu maa- ja metsätalousmaaksi. Turpeen tuotannossa on noin 0,7 % suopinta-alasta (YLVA 2020) ja sitä tuotetaan koko Suomessa lukuun ottamatta Ahvenanmaata. Suurin osa ympäristöturpeiksi 12 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 soveltuvista ja teknisesti käyttökelpoisista turvevaroista sijaitsee Lounais-Suomen ja Pohjanmaan soilla (Väyrynen ym. 2008). Turvemaat ovat suurin maanpäällinen orgaanisen hiilen varasto (IUCN 2021), vaikka ne kattavat vain alle 3 prosenttia maapallon pinta-alasta (Parish ym. 2008). Metsiin verrattuna turvemaihin on va- rastoituneena hiiltä kaksikertainen määrä (UNEP 2019). Turpeennosto kuivike- ja energiakäyttöön edellyttää suon kuivaamista ojittamalla, jolloin suosta poistuu vettä. Turve alkaa kuivuessaan vähitellen hajota, jolloin sen sisältämää hiiltä vapautuu ilmake- hään hiilidioksidina. Turpeen tuotannon ja käytön elinkaariset ilmastovaikutukset riippuvat muun mu- assa siitä, minkälaiselta suolta turvetta nostetaan ja mitä turvetuotantoalueelle tehdään turpeen noston päättyessä, ja minkälaista aikajännettä ja metriikkaa ilmastovaikutusten arvioinnissa käytetään (Kirkinen 2007, 2008, 2010, Seppälä ym. 2010, Väisänen 2014, Soimakallio ym. 2020). Suurin osa (n. 75 %) tur- peen tuotannosta tapahtuu aiemmin metsätalouskäyttöön ojitetuilla ja kuivatuilla turvemailla. Loput (n. 25 %) turvetuotantoon otetuista alueista on luonnontilaisia soita. (Leinonen 2010). Turpeen tuotannon jälkeen maa-ala voidaan ennallistaa, metsittää, säätösalaojittaa tai kosteikkoviljellä. Säätösalaojituksella voidaan muuttaa pohjaveden pinnan korkeutta ja huomioida esim. viljelykasvin vedentarve sekä hidas- taa turpeen hajoamista (Niemi 2020). Metsätalouskäyttöön kuivatut turvemaat vapauttavat hiilidioksidia, mutta myös muita kasvihuone- kaasuja, kuten metaania ja typpioksiduulia, voi vapautua. Luonnontilainen suo on puolestaan hiilen nielu, mutta metaanin lähde. Käytännössä kuitenkin soiden kasvihuonekaasutaseet vaihtelevat ja ovat riippuvaisia sääoloista ja kasvillisuustyypeistä. Sadan vuoden tarkastelujaksolla ja hiilidioksidiekviva- lenteiksi muutettuna luonnontilaiset suot, metsäojitetut suot ja suopellot ovat kasvihuonekaasujen netto- lähteitä, eli vapauttavat kasvihuonekaasuja enemmän kuin sitovat. Päästöt ovat suurimpia viljelyksessä olevilla suopelloilla, sitten hylätyillä suopelloilla ja metsäojitetuilla soilla ja alhaisimpia luonnontilai- silla soilla. (Seppälä ym. 2010, Soimakallio ym. 2020.) Turvetuotannosta poistuneen maa-alan jälkikäsittely vaikuttaa muodostuviin kasvihuonekaasupääs- töihin. Etenkin pitkällä aikavälillä tarkasteltuna jälkikäyttötavan vaikutus päästöihin on suuri (Seppälä ym. 2010). Metsitetyillä alueilla turpeen hajoamisessa vapautuva hiili saattaa olla suurempi kuin puus- toon sitoutuva hiilimäärä. Metsittämisen kasvihuonekaasutaseeseen vaikuttaa myös metsän käsittely ja mahdollinen puun korjuu (Nieminen ym. 2018). Ennallistamisessa hiiltä kertyy suokasvillisuuden pa- lautuessa alueelle. Ennallistaminen lisää kuitenkin metaanipäästöjä (Ojanen 2019). Kuiviketurpeen elinkaariset päästöt eivät merkittävästi poikkea energiaturpeen päästöistä pitkällä aikavälillä tarkasteltuna. Turpeen käytön vähentäminen kuivikemateriaalina on siten ympäristösyistä perusteltua. Ilmastovaikutusten lisäksi turvetuotanto kuormittaa vesistöjä sekä vähentää luonnon moni- muotoisuutta. Turvetuotanto hävittää suoluontoa, ja alueen palauttaminen ennalleen on mahdotonta. Valtaosa, eli noin 83 prosenttia suoluontotyypeistä, on uhanalaisia niillä kasvillisuusvyöhykkeillä, joilla turvetuotanto pääosin sijaitsee (Kontula ja Raunio 2018). Ympäristöturpeina, johon myös kuiviketurve lukeutuu, käytetään usein suon pintakerroksen hei- kosti maatuneita vaaleita turpeita, jotka eivät sovellu energiantuotantoon. Kuiviketurvetta tuotetaan pää- osin metsätalouskäyttöön kuivatuilla turvemailla. Heikosti maatuneet turpeet soveltuvat parhaiten kuivi- keturpeeksi koska ne pidättävät hyvin nestettä, ravinteita, ammoniakkia ja muita kaasuja. (Iivonen 2008, Bioenergia ry 2020). Suomessa turvetta käytetään kuivikkeena vuosittain arviolta 0,6 – 1,3 miljoonaa kuutiota (Iivonen 2008, Luostarinen ym. 2017, Aro ym. 2021) (taulukko 1). Turve soveltuu ominaisuuk- siltaan kuivikkeeksi useille koti- ja tuotantoeläimille, kuten lypsykarjalle, lihanaudoille, emakoille, por- saille, siipikarjalle, hevosille ja turkiseläimille. Määrällisesti eniten turvetta käytetään hevos- ja nautati- loilla. Myös broileritiloilla turve on merkittävä kuivike, etenkin sen jalkaterveyttä ylläpitävien ominaisuuksien vuoksi (Kaukonen 2017). Kuivikekäytön jälkeen turvelanta soveltuu hyvin peltolevityk- seen tai biokaasulaitoksen syötteeksi. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 13 Taulukko 1. Turpeen prosenttiosuus eläintiloilla käytetyistä kuivikkeista sekä turpeen eläin- ja eläinlaji- kohtainen vuosikulutus (Iivonen 2008, Luostarinen ym. 2017, Hamina 2021). Turpeen osuus käytetyistä kuivikkeista (%) Turpeen kulutus (m3/eläin/vuosi) Turpeen kulutus (1000 m3/eläinlaji/vuosi *) Lihanauta 29 – 44 5,9 180 – 280 Lypsylehmä 6 – 24 4 65 – 260 Hevonen 46 10 – 26 310 – 800 Lihasika 14 0,5 35 Broileri 98 – 99 0,007 120 *) laskettu v. 2018 tilastoitujen eläinmäärien perusteella (Luke 2019), paitsi hevosten määränä käytetty 60 000 hevosta + 15 000 ponia ja broilereita koskeva tieto Suomen siipikarjaliitosta (Hamina 2021) 1.2 Turvetta korvaavia kuivikemateriaaleja Jotta kuiviketurpeen käyttöä voidaan vähentää, tarvitaan uusia korvaavia materiaaleja nykyisten ole- massa olevien kuivikemateriaalien rinnalle. Kuivikkeen tulee olla kuivitusominaisuuksiltaan ja hygiee- niseltä laadultaan hyvä, ja sen käytön pitää olla turvallista. Lisäksi hinnan tulee olla kilpailukykyinen ja saatavuus tulee taata. Kuivikkeen jälkikäyttöominaisuuksien tulee mahdollistaa lannan ravinteiden hyö- tykäyttö esimerkiksi peltojen lannoitteena ja maanparannusaineena, kasvualustana tai jatkokäsittely bio- kaasulaitoksessa. Kuivikkeen tuotannon ja käytön tulee myös olla ympäristönäkökulmasta kestävää. Kuivikkeena on siten syytä suosia sivutuotteina muodostuvia materiaaleja tai sellaisia materiaaleja, joi- den tuotanto ei kilpaile ruuan tuotannon kanssa. Jotta kuivikkeiden saatavuus voidaan taata sekä saavut- taa riittävät kuivitusominaisuudet, on todennäköistä, että turvetta korvaamaan tarvitaan erilaisia raaka- aineita ja niiden seoksia. Turpeen rinnalla käytetään nykyisin vähäisessä määrin useita kuivikemateriaaleja, kuten olkea, ruo- kohelpeä, hamppua ja puupohjaisia materiaaleja (esim. kutteria ja sahanpurua). Materiaaleja voidaan käyttää sellaisenaan tai sekoittaa turpeen kanssa. Nyt olemassa olevien, turpeen rinnalla käytettävien materiaalien käytön lisäämistä hidastavat mm. korkeampi hinta, heikko saatavuus sekä huonommat kui- vitusominaisuudet. Tällä hetkellä yleisimpiä turpeen rinnalla käytettäviä kuivikemateriaaleja ovat puupohjaiset kuivik- keet sekä olki. Materiaalina olki on usein lähes ilmaista, mutta korkeat korjuukustannukset sekä kor- juuajankohdan ajoittuminen kiireiseen aikaan heikentävät sen suosiota. Oljesta voidaan myös jalostaa esimerkiksi pellettejä, mikä helpottaa sen käsiteltävyyttä ja parantaa sen ominaisuuksia kuivikkeena (Jansson ja Särkijärvi 2010). Olkipohjainen kuivikelanta soveltuu hyvin esimerkiksi biokaasulaitoksen syötteeksi ja sen jälkeen peltolevitykseen. Sen sijaan puupohjaisten kuivikkeiden jälkikäyttöominaisuu- det ovat selvästi heikommat. Puupohjainen kuivike maatuu heikosti ja kuluttaa hajotessaan maaperän typpivarastoja (Myllymäki ym. 2014). Tästä syystä puupohjaiset kuivikelannat eivät ole haluttua maan- parannusainetta. Lannan poltossa menetetään lannan sisältämä orgaaninen aines ja typpi, jolloin tuhkaan jää ainoastaan niukkaliukoisessa muodossa oleva fosfori. Lannan poltto ei siten tue ravinteiden ja orgaa- nisen aineksen kierrättämistä, mutta mahdollistaa lannan energiahyödyntämisen etenkin kaupunkialu- eilla, missä pinta-alaa lannan levitykseen on niukasti. Polton sijasta puupohjaista kuivikelantaa voitai- siin käsitellä esimerkiksi pyrolyysillä. Prosessissa muodostuvaa biohiiltä voidaan käyttää esimerkiksi maanparannusaineena tai kierrättää takaisin kuivikkeen tai kasvualustan raaka-aineeksi. Kuivikelannan pyrolysointia ja biohiilen käyttökohteita on kuitenkin toistaiseksi tutkittu melko vähän (Myllymäki ym. 2014, Lehtoranta ym. 2020, Sarvi ym. 2020). Lietelannasta separoidun kuivajakeen ja kuivikelannan kierrätys takaisin kuivikkeeksi saattaa olla yksi potentiaalinen tulevaisuuden kuivikeratkaisu. Kuivalannan kierrätys onkin herättänyt kasvavaa kiinnostusta viime aikoina etenkin nautatiloilla. Kuivalannan kierrätys tarjoaa vaihtoehdon kuivittami- seen ja sen avulla pyritään myös pienentämään kuivituksesta aiheutuvia kustannuksia. Lietelannasta 14 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 separoidun kuivajakeen käytöstä lypsylehmien makuuparsien kuivituksessa on saatu lupaavia tuloksia turvetta korvaavana kuivikemateriaalina (Frondelius ym. 2020). Lihanaudoilla puolestaan on tutkittu kompostoimattoman turvepohjaisen hevosen kuivikelannan käyttöä kuivikkeena (Manni ja Huuskonen 2021, Tuomisto ym. 2021). Hevosen kuivikelannalla kuivitettaessa eläimet pysyivät puhtaina. Sen läm- möntuottokyky ei kuitenkaan ollut kovin hyvä, mikä saattaa rajoittaa käyttöä erityisesti kylmänä aikana eristämättömissä tuotantorakennuksissa. Kiinnostus turvetta korvaavia kuivikemateriaaleja kohtaan on kasvanut voimakkaasti viime vuosien aikana, mutta sitä ennen aihetta on tutkittu varsin vähän. Useat saatavissa olevat materiaalit ja teollisuu- den sivuvirrat eivät välttämättä sovellu sellaisenaan kuivikekäyttöön, vaan niiden hyödyntäminen edel- lyttää jonkinlaista prosessointia. Esimerkiksi metsäteollisuuden sivuvirtana muodostuva nollakuitu on sellaisenaan liian märkää kuivikkeeksi, mutta kuivattuna se voisi olla käyttökelpoinen kuivikemateriaali. Lisäksi erilaiset nykyisin peltoon jätettävät oljet, kuten rapsinolki, voisi soveltua hierrettynä kuivikkeen raaka-aineeksi. Osmankäämiä, järviruokoa tai ruokohelpeä voitaisiin tuottaa vetetyillä turvepelloilla ja samalla vähentää myös turvepeltojen kasvihuonekaasupäästöjä (Karki ym. 2014, Günther ym. 2015, Lahtinen 2020). Kierrätysmateriaaleista kuivikkeeksi voisi soveltua myös paperisilppu, pahvi tai puujäte ja niistä tuotetut pelletit. Kierrätysmateriaalien hyödyntäminen kuivikekäytössä edellyttää, että niiden turvallisuus ja hygieenisyys varmistetaan esimerkiksi jatkojalostuksen keinoin. 1.2.1 Tarkasteluun valitut materiaalit TURVEKE-hankkeessa ilmastovaikutukset arvioitiin viidelle tilakokeisiin valitulle turvetta korvaavalle kuivikemateriaalille. Nämä olivat rahkasammal, järviruokosilppu, ruokohelpisilppu ja -pelletti, muru- kuivike (kutterinlastusta valmistettu kuivikepuriste) ja tekstiilibriketti (briketöity jätetekstiili). Kuivik- keet valittiin tilakokeita edeltävien laboratoriossa tehtyjen kokeiden ja sen hetkisen saatavuuden perus- teella. Broilereilla tehdyssä kuivikevertailussa oli mukana järviruoko- ja ruokohelpisilppu sekä rahkasammal, hevosilla ruokohelpipelletti, murukuivike ja tekstiilibriketti ja lihanaudoilla ruokohelpi- silppu. Lisäksi kaikissa vertailuissa turve toimi vertailumateriaalina. Kuivikemateriaaleja käytettiin aina yksinomaisina kuivikkeina, ei seoksina. Tilakokeet tehtiin syksyn 2020 ja kevään 2021 aikana. Broile- reilla tehdyn kuivikevertailun kesto oli 35 vuorokautta, hevosilla kaksi viikkoa ja lihanaudoilla neljä viikkoa. Tulokset laboratorio- ja tilakokeista on esitetty erillisessä raportissa (Manni ym. 2022). Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 15 2 Ilmastovaikutusten arviointi – menetelmäkuvaus ja laskennan rajaukset Kuivikemateriaalien elinkaarisia ilmastovaikutuksia tarkasteltiin elinkaariarviointiin (Life Cycle Assessment, LCA) perustuvalla standardoidulla menetelmällä (ISO 14040). Sen avulla on mahdollista eritellä kuivikemateriaalien tuotannon eri vaiheiden ilmastovaikutuksia sekä tunnistaa tekijöitä, joiden ilmastovaikutukset ovat toiminnan elinkaaren aikana merkittävimpiä. Standardin tulkinta on kuitenkin aina tapauskohtaista. Tässä luvussa on eritelty tarkemmin laskennassa käytettävät rajaukset. Haitanjaollista elinkaariarviointia (Attributional Life Cycle Assessment, ALCA) käytetään, kun kuva- taan staattista tilaa. Lähestymistapaa käytetään tyypillisesti tuotteiden hiilijalanjälkilaskennassa. Vaihto- ehtoinen tapa tehdä elinkaariarviointia on seurausvaikutuksellinen (Consequential Life Cycle Assess- ment, CLCA), jonka tarkoituksena on kuvata tietyn päätöksen seurauksia. Haitanjaollisessa elinkaariarvioinnissa raaka-aineen vaihtoehtoisia käyttötapoja ei sisällytetä tarkasteluun, koska vaihto- ehdon määrittely ohjaisi tuloksia. Vaihtoehtoisten toimintojen sisällyttäminen elinkaariarviointiin vastaa eri kysymykseen, mihin haitanjaollisessa elinkaariarvioinnissa etsitään vastausta. Seurausvaikutukselli- sen elinkaariarvioinnin avulla voidaan tarkastella, miten vaikutukset muuttuvat, jos raaka-ainetta hyö- dynnetäänkin toisella tavalla (Ekvall ja Weidema 2004). Tässä tutkimuksessa tarkastelun lähtökohdaksi valittiin haitanjaollinen elinkaariarviointi, koska tarkoituksena on vertailla erilaisten turvetta korvaavien tuotteiden aiheuttamaa ilmastokuormaa, eli hiilijalanjälkeä. Hiilijalanjälki koostuu kasvihuonekaasuista, joista tyypillisimmät hiilidioksidi (CO2), metaani (CH4) ja typpioksiduuli (N2O) sisällytettiin tarkasteluun. Kasvihuonekaasujen ominaislämmitysvaikutus ja elinikä ilmakehässä vaihtelevat. Hiilidioksidipäästöt poistuvat ilmakehästä hitaasti ja aiheuttavat 100 vuoden aikajänteellä tarkasteltaessa suuremman säteilypakotteen kuin esim. lyhytikäiseksi, mutta voi- makkaaksi kasvihuonekaasuksi luokiteltu metaani (Seppälä ym. 2015). Hiilijalanjälkeä mitataan elin- kaariarvioinnissa tyypillisesti GWP-menetelmällä (Global Warming Potential). Menetelmä muuntaa eri kasvihuonekaasujen yksikköpäästöjen lämmitysvaikutuksen hiilidioksidiekvivalentiksi ottaen huomioon lämmitysvaikutuksen valitun ajanjakson aikana. Menetelmän epävarmuus kasvaa, mitä pidempi tarkas- telujakso on. Tyypillisesti tarkastellaan 100 vuoden (GWP100) ajanjaksoa, koska se on yhdenmukainen YK:n ilmastosopimuksen ja sen alaisen Kioton pöytäkirjan kanssa. Myös tässä tutkimuksessa valittiin tarkasteltavaksi ajanjaksoksi 100 vuotta. Päästöjen karakterisoinnissa käytettiin ReCipe Midpoint H- menetelmää (ReCiPe Midpoint H 2016), jota täydennettiin päivitetyillä GWP-kertoimilla metaanille ja typpioksiduulille (IPCC 2014). Kasvihuonekaasupäästöjen ja -nielujen ajallinen esiintyminen on myös keskeinen tekijä, kun arvioi- daan bioperäisten tuotteiden hiilijalanjälkeä. Arvioinnissa voidaan käyttää dynaamisia indikaattoreita, jotka ottavat huomioon kasvihuonekaasupäästöjen ja -nielujen ajallisen esiintymisen. Tässä tutkimuk- sessa kasvihuonekaasupäästöjen ajallisen esiintymisen (valitun 100 vuoden tarkastelujakson aikana) huomioimiseen käytettiin REFUGE3-mallia (Pingoud ym. 2012, Helin ym. 2016, Koponen ja Soimakal- lio 2015). Elinkaaristen ympäristövaikutusten laskennassa päästöt suhteutettiin 1000 kg kuivikemateriaalia kohden (toiminnallinen yksikkö). Mallinnus toteutettiin Microsoft Excelillä sekä SimaPro-ohjelmistolla, johon on kytketty laaja ecoinvent-tietokanta (Ecoinvent v3.5). Tarkastelun kohteena olevien kuivikemateriaalien tuotantoketjut eroavat toisistaan mm. raaka-ai- neen syntyperän ja biomassan uusiutumisnopeuden suhteen. Elinkaariarvioinnissa vertailtavien tuottei- den ja niitä koskevien vaikutusten arvioinnin ajallinen rajaus tulee olla samanlainen, mutta tuotannon ja sitä koskevien vaikutusten ajallinen rajaaminen voivat olla keskenään kuitenkin erilaisia (Koponen ym. 2018). Siten jokaiselle kuivikemateriaalille määritettiin tyypillinen tuotantosykli, joka sisältää 16 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 biomassan tuotannon ja sen palautumisajan (pois lukien turve, jonka tapauksessa palautuminen vastaa turpeennoston jälkikäyttötilaa, sekä tekstiili). Laskennan yksinkertaistamiseksi tuotantosyklin aikana tapahtuvat päästöt laskettiin keskimääräisenä tuotantotonnia kohden. 2.1 Systeemirajaukset Jotta turvetta korvaavista kuivikemateriaaleista voidaan tuottaa vertailukelpoista tietoa, tulee kiinnittää eritystä huomiota tarkasteltavien systeemien rajauksiin, jotta ne ovat kaikissa tapauksissa yhtenäiset ja johdonmukaiset. Haitanjaollisessa lähestymistavassa panokset ja tuotokset, kuten kasvihuonekaasupääs- töt, kohdennetaan tarkasteltavalle tuotteelle ja samanaikaisesti tuotetuille rinnakkaistuotteille allokoi- malla. Allokointi nähdään tarpeelliseksi mm. tilanteissa, joissa syntyy useita tuotteita samanaikaisesti tai kun tuote hyödynnetään uusiomateriaalina toisessa tuotejärjestelmässä. Allokoinnin haasteena on pääs- töjen ja syötteiden oikeudenmukainen kohdentaminen kullekin tuotetulle tuotteelle. Suosituksena onkin pyrkiä välttämään allokointia, mikäli mahdollista esim. korvausmenetelmällä tai vähentämällä allokoin- titilanteita alaprosesseihin jaolla. Näistä korvausmenettely ei kuitenkaan sovellu haitanjaolliseen lähes- tymistapaan. (Hartikainen ym. 2012) Allokointi voi olla fyysis- kausaalinen, taloudellinen tai massaperusteinen. Tässä tutkimuksessa käytettiin fysikaalista massa-allokointia, jota ISO-standardissa 14040 (2006) suositellaan ensisijaisena allokointimenetelmänä (Chen ym. 2010). Käytännössä tämä tarkoittaa sivutuotteiden hyödyntämisessä sitä, että sivutuotteen ja päätuotteen massa määrittää, kuinka suuri osa raaka-aineen tuotannon ilmasto- vaikutuksista kohdistetaan sivutuotteelle. Toinen yleisesti käytetty allokointimenetelmä on taloudellinen allokointi, jossa ilmastovaikutukset jaetaan syntyville jakeille niiden taloudellisen arvon mukaan. Tätä menetelmää hyödynnetään mm. silloin, kun massa-allokointi kohtelee epäoikeudenmukaisesti arvolli- sesti alhaisempia sivutuotteita, esimerkiksi kun sivutuotteita syntyy massamääräisesti enemmän kuin päätuotteita ja samalla sivutuotteiden arvo on päätuotteita pienempi. (WRI/WBCSD 2011, Ponsioen 2015.) Massa-allokointiin päädyttiin, koska tässä tutkimuksessa hiilijalanjälkilaskennan tarkoituksena oli pyrkiä kuvaamaan hiilitaseiden muutoksia, joita kuivikkeen tuotanto ja käyttö aiheuttaa. Lisäksi kui- vikemateriaalien tuotanto ja kysyntä ovat murrosvaiheessa ja on todennäköistä, että raaka-aineiden arvo muuttuu lähiaikoina. ISO-standardin (14040, 2006) suosituksen mukaan, herkkyysanalyysin avulla tar- kasteltiin massa-allokoinnin ja taloudellisen allokoinnin vaikutuksia tuloksiin (Chen ym. 2010). Raaka-aineella, jolla ei toistaiseksi ole taloudellista arvoa (esim. tekstiilijäte), systeemin rajaus al- kaa siinä vaiheessa, kun se luovutetaan ilmaiseksi (WRI/WBCSD 2011). Tätä rajausmenetelmää, joka on yleinen kierrätystä koskevissa elinkaariarvioinneissa, kutsutaan ns. katkaistuksi malliksi (cut-off ap- proach). Tässä mallissa jätteellä ei ole edeltävien elinkaarivaiheiden taakkaa, eli materiaalin tuotannon ja käytön ilmastovaikutuksia, vaan elinkaariarviointi aloitetaan jätteen vastaanotosta (Ekvall ym. 2007, Ponsioen 2015). Tässä tarkastelussa rajaus alkaa siten tekstiilijätteen kuljetuksesta kierrätettäväksi. Suo- messa ei tällä hetkellä ole tekstiilijätteen erilliskeräystä, valtakunnallinen alueellinen erilliskeräys on määrä alkaa vuonna 2023 ja siksi tekstiilijätteen jalostus uusiksi tuotteiksi on vielä vähäistä (Dahlbo ym. 2015). Mikäli tilanne muuttuu tulevaisuudessa mm. erilliskeräyksen myötä ja tekstiilijätteen taloudelli- nen arvo kasvaa, tulisi tekstiilijätteestä valmistetun tuotteen synnyn ja käytön aikaisen taakan allokointia harkita uudelleen. Muita mahdollisia vaihtoehtoja jätteenkäsittelyä koskevissa elinkaariarvioinneissa on joko verrata eri jätteen hyödyntämisskenaarioita ja niiden ympäristövaikutuksia toisiinsa, kuten esim. tekstiilijätteen materiaalihyödyntäminen vs. energiahyödyntäminen (Ekvall ym. 2007) tai verrata jätteen materiaalihyödyntämistä neitseelliseen raaka-aineeseen, kun jätteellä korvataan neitseellisen raaka-ai- neen käyttöä (Woolridge ym. 2006). Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 17 2.2 Maankäytön vaikutusten arviointi Maata tarvitaan kuivikemateriaalien tuotantoon, ja myös maankäytöllä on ympäristövaikutus. Hiilijalan- jälkilaskennassa huomioitiin biomassan korjuusta aiheutuvat vaikutukset hiilivarastoon ja niitä verrattiin maankäytön vertailutilanteeseen. Vaikka kuivikkeen loppukäyttöä ei tässä tutkimuksessa tarkasteltu, laskennassa huomioitiin kuivikkeen hajoamisen hiilipäästöt. Vertailutilanne on elinkaariarvioinnissa keskeinen menetelmällinen oletus, johon ihmisen toimin- nan aiheuttamaa muutosta verrataan. Jos maankäytön vertailutilanteeksi valitaan muuttumaton pelto tai metsä, ne eivät huomioi maaekosysteemin dynaamisuutta ja pyrkimystä palata kohti luonnontilaa. Maankäytön ympäristövaikutukset onkin usein aliarvioitu elinkaariarvioinneissa (Soimakallio ym. 2015). Koska tässä tutkimuksessa käytettiin haitanjaollista elinkaariarviointia ja hiilijalanjälkilaskennan tarkoituksena on arvioida ihmisen toiminnan vaikutuksia, määriteltiin vertailutilanteeksi tilanne, josta poistetaan ihmisen toiminnan vaikutus eli ns. teknosfääri. Vertailutilanteessa biomassaa ei siten korjata ja maankäyttö palautuu kohti luonnontilaa, joka Suomessa oletettavimmin tarkoittaa metsittymistä (Ca- nals ym. 2007, Koponen ja Soimakallio 2015, Soimakallio ym. 2015, Helin ym. 2016). Kunkin kuivike- materiaalin maankäytön vertailutilanteen tausta-aineisto on kuvattu luvussa 3. Hiiltä sitoutuu ilmakehästä biomassan maanpäälliseen osaan ja juuristoon. Maaperään hiiltä päätyy lisäksi mm. kuolleen kasviaineksen ja mahdollisten muiden hiilisyötteiden, kuten orgaanisten lannoittei- den myötä. Hiiltä poistuu luonnollisen hajoamisen kautta sekä biomassan korjuun yhteydessä. Korjatun biomassan (sekä kuolleen kasviaineksen) sisältämä hiili vapautuu ilmakehään sen ominaisuuksista riip- puen. Vaihteleva osa biomassan sisältämästä hiilestä on pysyvämmässä muodossa ja hajoaa hitaammin kuin helposti hajoavassa muodossa oleva hiili. Hiiltä poistuu maaperästä orgaanisen aineksen hajoami- sen lisäksi myös huuhtoutuessa ja eroosion mukana. Maan muokkaus ja biomassan korjuu vähentävät maaperään päätyvän hiilen määrää. (Heinonsalo 2020). Ilmaston lämpeneminen ja muutokset maanvilje- lykäytännöissä voivat myös vaikuttaa hiilen kertymiseen ja hajoamiseen maaperässä. Maahan päätyvän orgaanisen aineksen helposti hajoava hiili, eli labiili aines on tärkeä maaperän eliöstölle, jonka hajotustoiminnassa orgaaniseen ainekseen sitoutuneita ravinteita vapautuu takaisin kas- vien käyttöön. Vilkas pieneliötoiminta vaikuttaa myös positiivisesti maan rakenteeseen (Heinonsalo 2020). Maaperän mikrobeilla on tärkeä vaikutus hiilen varastointiin, sillä ne hajottavat hiiltä pysyväm- pään muotoon (Liang ym. 2017, Wiesmeier ym. 2019). Maaperän mikrobien merkitys hiilen kierrolle tunnetaan toistaiseksi kuitenkin puutteellisesti (Liang ym. 2017, Chenu ym. 2019). Kuivikkeen hajoamisen hiilidioksidipäästö sisällytettiin maankäytön päästöjen arviointiin. Koska kuivikkeen käytön jälkeen kuivikelanta oletettiin levitettävän pellolle tai poltettavan (käytettävästä ma- teriaalista riippuen), päätyy kuivikelanta joko hiilisyötteeksi maaperään tai vapautuu poltossa ilmake- hään. Pellolle levitettäessä kuivikkeen sisältämästä hiilestä osa vapautuu nopeammin ja osa hitaammin muodostaen osan maan pysyvästä hiilivarastosta. Maaperän hiilen muutosten mallintamiseen ja sisällyt- tämiseen hiilijalanjälkilaskentaan ei ole kuitenkaan vielä vakiintuneita menetelmiä. Erityisesti nopeasti vapautuvan hiilen huomioonottavia menetelmiä ei toistaiseksi ole olemassa (Celestina ym. 2019), mutta myös hitaasti hajoavien hiiliyhdisteiden hajoamisen arviointi on epävarmaa (Brandão ym. 2011, Peter- sen ym. 2013, Arzoumanidis ym. 2014). Tässä tutkimuksessa sovellettiin järviruo’on, ruokohelven sekä murukuivikkeen tuotannon vaikutusten arvioinnissa vastaavaa lähestymistapaa, kuin Heinonsalo (2020) ja Lehtoranta ym. (2020). Laskennassa oletettiin siten, että maaperään päätyvästä hiilisyötteestä (kui- vike, peltobiomassan juuristo ja kasvintähteet) hitaammin vapautuva hiili muodostaa ns. pysyvän hiili- varaston, josta hiilen hajoamista tapahtuu noin 1 % vuosivauhdilla (Heinonsalo 2020). Nopeammin va- pautuva osa hiilestä oletettiin vapautuvan keskimäärin noin viiden vuoden sisällä (Roberts ym. 2010). Sen sijaan turpeella käytettiin laskentatapaa, joka perustuu Karhun ym. (2012) tutkimukseen turpeen ha- joamisesta. Rahkasammaleen oletettiin vastaavan ominaisuuksiltaan enemmän turvetta, joten sen hajoa- misen päästöjen laskennassa hyödynnettiin vastaavaa tapaa kuin turpeella. Käytetty lähestymistapa ei ota huomioon sitä, että käytännössä kuivikkeen hajotessa osa hiilestä vapautuu metaanina. Päästöjä tar- kasteltiin 100 vuoden aikaperspektiivillä. 18 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 2.3 Tarkasteltavat elinkaarivaiheet Tulosten yhtenäisen esitystavan vuoksi kuivikkeiden tuotantoon liittyvät prosessit ryhmiteltiin elinkaari- vaiheittain kuvan 1 mukaisesti. Raaka-aineen tuotanto sisältää prosessit, jotka liittyvät biomassan tuo- tantoon (esim. viljely) ja korjuuseen. Turvetuotantoalueen jälkikäytön päästöt sisällytettiin myös raaka- aineen tuotantovaiheeseen. Materiaalien ja raaka-aineiden kuljetus sekä prosessointi eriytettiin omiksi elinkaarivaiheiksi. Maankäyttö kattaa biomassan korjuun sekä kuivikkeen hajoamisen vaikutukset hiili- taseeseen, vertailutilanne huomioiden. Kuivikemateriaalien tuotanto ei ole vakiintunutta tekniikaltaan ja tuotantovoiltaan ja vaihtelua esiintyy huomattavasti. Tästä syystä tarkasteltiin lähemmin raaka-aineesta riippuen eri laskentaoletuk- sien vaikutusta tulokseen sekä vaihtoehtoisia tapoja/käytäntöjä raaka-aineen tuotannossa. Eri laskenta- oletuksien vaikutusta tarkasteltiin vaihteluväleinä, jotka on raportoitu sulkeissa kunkin materiaalin las- kentaoletuksissa luvussa 3. Vaihtoehtoisia tuotantotapoja/käytäntöjä tarkasteltiin eri skenaarioissa. Laskennassa määritettiin jokaiselle tarkasteltavalle materiaalille perusoletus, joka pyrkii kuvaamaan tyy- pillistä tapaa tuottaa kyseistä raaka-ainetta. Kuva 1. Yhteenvetokuva laskennassa huomioiduista kuivikekohtaisista tuotantoprosesseista elinkaari- vaiheittain ja maankäytön vertailutilanne. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 19 3 Hiilijalanjälkilaskennassa käytetyt lähtötiedot Tarkasteltujen kuivikemateriaalien tuotantoketjut eroavat paljon toisistaan raaka-aineiden alkuperän ja tuotannon suhteen tuoden haasteita niiden yhtäläiseen vertailuun. Tässä luvussa on avattu käytettyjä materiaalikohtaisia rajauksia, laskennan lähtötietoja ja näihin molempiin liittyviä epävarmuuksia. 3.1 Turve Kuiviketurpeen (kuva 2) elinkaaristen ilmastovaikutusten laskennassa hyödynnettiin Seppälän ym. (2010) raporttia polttoturpeen ilmastovaikutuksia tarkastelleiden suomalaisten ja ruotsalaisten elinkaa- riarviointitutkimusten kriittisestä arvioinnista ja sen lisäksi Pohjalan (2014) pro gradu -työtä kasvutur- peen ilmastovaikutuksista, sekä kansallisessa kasvihuonekaasuinventaariossa (Statistics Finland 2021) turpeentuotannon päästölaskennassa käytettyjä tietoja. Kuva 2. Kuiviketurve hevosilla tehdyssä kuivikevertailussa Ypäjällä. Kuva: Annika Johansson, SYKE. 3.1.1 Laskennan rajaus Turpeen elinkaaristen ilmastovaikutusten laskennassa hyödynnettiin samaa periaatetta kuin esimerkiksi Seppälän (2010) tutkimuksessa (kuva 3). Siinä huomioitiin turpeen tuotannon ja käytön sekä turvetuo- tantoalueen jälkikäytöstä aiheutuvat päästöt ja niistä vähennettiin vertailutilanteen päästöt (=vältetyt päästöt). Vertailutilanteella tarkoitetaan suoaluetta ennen turpeen noston aloittamista. Vertailutilanne voi olla esimerkiksi luonnontilainen tai metsäojitettu suo. Tässä tarkastelussa oletettiin, että vertailuti- lanteena on metsäojitettu suo. Tätä valintaa tukee soiden ja turvemaiden kansallista strategiaa valmistel- leen työryhmän mietintö (MMM 2011), jonka mukaan soita merkittävästi muuttava toiminta tulisi koh- dentaa jo ojitetuille tai muuten luonnontilaltaan merkittävästi muuttuneille soille ja turvemaille. Jälki- käyttötapana tarkasteltiin vaihtoehtoisesti sekä turvetuotantoalueen metsitystä (perusoletus) että ennal- listamista. 20 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Tarkastelu kattoi sadan vuoden aikajänteen turpeen noston aloittamisesta lähtien päättyen alueen jälkikäyttöön. Samaa periaatetta on noudatettu myös Pohjalan (2014) työssä. Seppälän ym. (2010) joh- topäätöksissä todetaan, että sadan vuoden aikaskaala on parempi kuin polttoturvetöissä aiemmin tyypil- lisesti käytetty 300 vuoden tarkastelujakso, koska sadan vuoden jälkeistä tilannetta kuvaavien tulosten käyttö päätöksenteossa on tieteellisesti epävarmaa, ja koska ilmastonmuutoksen hillintä vaatii nopeita toimia seuraavien vuosikymmenien aikana. Turpeen nostoa tarkasteltiin 20 tuotantovuoden keskiarvona, vuotta kohden laskettuna. Näin ollen laskennassa oletettiin, että keskimäärin 10 tuotantovuoden kuluttua alueella alkaa jälkikäyttö, jonka päästöjä seurattiin laskennassa vuoteen 100 saakka. Laskennassa huomioitiin myös kuiviketurpeen ha- joamisen päästöt, jotka on raportoitu tuloksissa maankäytön päästöjen yhteydessä. Turpeen tuotannon ja alueen jälkikäytön maaperäpäästöt sekä konetyön (sisältäen turpeen kuljetuksen) päästöt raportoitiin tur- peen tuotannon päästöinä. (kuva 4) Päästöt laskettiin vuosikohtaisesti ja kullekin kasvihuonekaasulle (hiilidioksidi, metaani, typpioksi- duuli) erikseen. Tietojen keruuvaiheessa päästöjen yksikkönä oli grammaa neliömetriltä vuodessa. Seu- raavassa vaiheessa pinta-alakohtaiset päästötiedot muutettiin koskemaan tuhatta kiloa 20 vuoden aikana nostettua turvetta käyttämällä kerrointa 2,9. Luku perustuu siihen, että kun turvetonnin tehollinen läm- pöarvo on noin 9800 MJ (Alakangas 2000) ja kun suo- neliömetrin keskimääräinen energiasisältö on noin 3384 MJ (Leinonen ja Hillebrand 2000), niin turvetonnin tuottamiseksi tarvitaan noin 2,9 neliömet- riä suopinta-alaa. Laskentatapa kuvaa suolta nostetun turpeen ilmastovaikutusta yleensä, erottelematta nostetun tur- peen käyttötarkoitusta. Käytännössä suolta nostetaan usein sekä energiaturvetta että ympäristöturvetta, johon kuiviketurve lukeutuu. Kuiviketurpeena käytetään suon vähiten maatuneita turvekerroksia, joka on ominaisuuksiltaan erilaista, kuin pidemmälle maatuneet turvekerrokset. Kuiviketurpeen nostoaika suolla vaihtelee suotyypeistä johtuen, joten sitä myös nostetaan vaihtelevan ajan. Lisäksi vähemmän maatunut turve on tiheydeltään, hiilipitoisuudeltaan ja ominaispainoltaan erilaista kuin pidemmälle maa- tunut turve. Jotta turpeentuotannon päästöjä voitaisiin tarkentaa koskemaan erilaisia turvelajeja (ja allo- koida tuotannon päästöt eri turvejakeille), tarvittaisiin tietoa mm. eri turvejakeiden nostoajoista, tuotan- tomääristä ja ominaisuuksista. Tätä tutkimusta tehdessä ei tarvittavia tietoja ollut saatavissa laskennan edellyttämällä tarkkuudella. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 21 Kuva 3. Turpeen elinkaaristen ilmastovaikutusten laskentaperiaate, jossa turpeen käytön (=nosto ja noston jälkeen tapahtuva suoalueen jälkikäyttö ja turpeen hajoaminen käyttökohteessa) päästöistä vähennetään vertailutilanteen päästöt. Laskennassa on käytetty sadan vuoden aikaperspektiiviä alkaen turpeen noston aloittamisesta. Kuva 4. Kuiviketurpeen tuotannon prosessikaavio ja vertailutilanne. 3.1.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot Laskennassa käytetyt lähtötiedot eri elinkaarivaiheiden kasvihuonekaasupäästöistä on koottu taulukkoon 2. Turpeen käytön aikaiset turpeen hajoamisesta johtuvat hiilidioksidipäästöt laskettiin käyttämällä Kar- hun ym. (2012) arvioimaa turpeen hiilen vapautumisnopeutta. Sen mukaan 1, 10, 20, 30 ja 100 vuoden kuluttua turpeen alkuperäisestä hiilestä oli jäljellä 97, 77, 62, 50 ja 14 prosenttia. Vuosikohtaisesti va- pautunut hiili (liite 1) laskettiin näistä tiedoista johdetun funktion avulla, kunkin tuotantovuoden (20 v.) aikana nostetulle turpeen hiilelle erikseen. Jokaisen tuotantovuoden turpeen hiilen vapautumisen määrää seurattiin niin kauan, kunnes turpeen tuotannon aloittamisesta tuli sata vuotta täyteen. Turvetonnissa olevan hiilen määrä laskettiin käyttämällä turpeen kuiva-ainepitoisuutena 53 % ja turpeen kuiva-aineen hiilipitoisuutena 54 % (Alakangas 2000). Näin saatu hiilimäärä (286 kg C/1000 kg turvetta) jaettiin kahdellekymmenelle vuodelle ja saatu luku kerrottiin 3,664:lla jotta hiilen määrä saatiin muutettua hiilidioksidiksi (52 kg CO2/v/1000 kg turvetta). Jälkikäytön ollessa metsitys, päästöjen laskennassa tulee huomioida maaperästä vapautuvien pääs- töjen (mm. jäännösturpeen hajoamisen CO2-päästöt) lisäksi myös puustoon ja karikkeeseen sitoutuvan hiilen määrä. Tässä hyödynnettiin Seppälän ym. (2010) hiilitaselaskelmia. Seppälän ym. (2010) tutki- muksessa ennallistamisen hiilinielun ja metaanipäästön arvioitiin olevan sama kuin luonnontilaisen 22 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 suon. Turvetuotannon vaikutuksia tuotantoaluetta ympäröiville alueille ei huomioitu koska turvetuotan- non vaikutuksista niihin ei ole luotettavaa tietoa ja koska ympäröivän alueen huomioon ottaminen ei varsinkaan sadan vuoden aikajänteellä näyttäisi vaikuttavan merkittävästi lopputuloksiin (Seppälä ym. 2010). Lisäksi, kun vertailutilanteena on metsäojitettu suo, ei turvetuotannolla oleteta olevan saman- laista vaikutusta ympäröivään alueeseen kuin jos vertailutilanteena olisi luonnontilainen suo, koska suo- alue on jo ojitettu ja kuivatettu metsätalouden tarpeisiin. Taulukko 2. Turpeen ilmastovaikutuksen laskennassa käytetyt päästöjen lähtötiedot elinkaarivaiheittain (g/m2/v). Elinkaarivaihe CO2 (g/m2/v) CH4 (g/m2/v) N2O (g/m2/v) Lähde Vertailutilanne: - metsäojitettu suo 200,0 1,0 0,35 Pohjala 2014, Seppälä ym. 2010 Turpeen nosto: - maaperäpäästöt 1390,0 2,6 0,10 Pohjala 2014 - konepäästöt 169,2 (1 g/MJ) * * Uppenberg ym. 2001 Turpeen käyttö: ks. teksti * * Jälkikäyttö: - metsitys ks. teksti -0,05 0,35 Seppälä ym. 2010 - ennallistaminen -112,0 17,0 0,00 Seppälä ym. 2010 * Ei huomioitu 3.1.3 Epävarmuudet Turpeen tuotantoalueella tuotetaan erilaisia turvelajeja, joista vain osa, päällimmäinen kerros, soveltuu kuiviketurpeeksi. Laskennassa ei voitu erottaa kuiviketurpeen tuotantoa muusta turpeen tuotannosta saa- tavilla olevien lähtötietojen puutteesta johtuen. Jotta laskentaa olisi voitu täsmentää koskemaan nimen- omaisesti kuiviketurvetta, tulisi päästöt allokoida turvetuotantoalueelta kuiviketurpeeseen sekä muuhun käytettyyn turpeeseen. Eri turvelajien ominaisuudet vaihtelevat (mm. maatuneisuus, hiilipitoisuus, kuiva-aine), mutta myös niiden tuotantoon käytettävä ajanjakso vaihtelee tuotantoalueesta riippuen. Vastaavasti myös kuiviketurpeen hajoamisnopeus todennäköisesti eroaa keskimääräisen turpeen ha- joamisnopeudesta. Lisäksi turvetuotantoalueen maaperästä vapautuvissa vertailutilanteen, tuotannon aikaisten ja jälki- käyttövaiheen päästöissä on todellisuudessa suurta vaihtelua, kuten myös kuiviketurpeen hajoamisno- peudessa. Näihin liittyvää vaihtelua ei ole arvioitu. 3.2 Rahkasammal Rahkasammalta (Sphagnum, kuva 5) kasvaa koko maassa monenlaisilla kosteilla kasvupaikoilla, pääasi- assa soilla ja ojitusalueilla. Metsätaloudellisesti kannattamattomista ojitetuista soista on arvioitu rahka- sammalen korjuuseen soveltuvan n. 280 000 ha (Silvan ym. 2017). Suomessa esiintyy 42 rahkasammal- lajia, jotka ovat erikoistuneet erilaisiin olosuhteisiin kosteuden, ravinteisuuden ja happamuuden suhteen. Kasvupaikat ovat pääasiassa karuja ja keskiravinteisia. Rahkasammalilla on suuri merkitys soiden kehi- tyksessä, turpeen muodostumisessa ja suoekosysteemien toiminnassa. Se imee tehokkaasti vettä ja Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 23 säilyy kosteana myös kuivina kausina. Rahkasammal kasvaa jatkuvasti pituutta ja kuolleista osista muo- dostuu turvetta. Leviäminen tapahtuu sekä itiöiden avulla että kasvullisesti. (Reinikainen ym. 2000.) Rahkasammalta voidaan korjata suon pinnasta. Korjuuseen soveltuvien alojen tulisi olla enimmäk- seen rahkasammalen peittämiä (vähintään 50 %) ja muiden kasvien, kuten puiden ja varpujen määrä tu- lisi olla mahdollisimman vähäinen (Silvan ym. 2017). Rahkasammalkasvuston on arvioitu toipuvan kor- juusta entiselleen 15 – 30 vuodessa, mutta suokohtainen vaihtelu on suurta ja erityisesti korjuusyvyys sekä korjaamatta jätetyn rahkasammalen osuus vaikuttavat palautumisnopeuteen (Silvan ym. 2019). Rahkasammaleella on useita käyttömahdollisuuksia esimerkiksi kuivikkeena, kasvualustana ja ra- kentamisessa. Rahkasammalta on hyödynnetty Suomessa vuosisatojen ajan mutta hyödyntäminen on kuitenkin ollut melko vähäistä. Kiinnostus rahkasammaleen hyödyntämiseen on kasvanut viime vuosina sen hyvien kasvualusta- ja kuivikeominaisuuksien sekä turpeen käytön vähenemisen vuoksi. Rahkasam- maleen korjuu voi kuitenkin muuttaa suotyyppiä pysyvästi heikentäen suon luontoarvoja ja vaikuttaen myös suon hiilen sidontakykyyn ja päästöihin. Rahkasammalta tulisi korjata vain soilta, joiden luontoar- vot ovat vähäiset eli vain ihmisen jo muuttamilta suoaloilta (Silvan ym. 2019, Rahkasammaleen kestä- vän keruun työohje 2021). Luonnontilaisten soiden säilyttäminen ja suoluonnon tilan parantaminen on tärkeää paitsi luonnon monimuotoisuuden, myös niiden tarjoamien ekosysteemipalvelujen turvaa- miseksi. Suot tuottavat turvetta ja puuta, mutta myös sitovat hiiltä, puhdistavat vettä ja tarjoavat riistaa, marjoja ja muita keruutuotteita (Jäppinen ym. 2013). Kuva 5. Rahkasammal, Biolan. Kuva: Annika Johansson, SYKE. 3.2.1 Laskennan rajaus Rahkasammalkuivikkeen tuotannon hiilijalanjälkilaskennassa huomioitiin tuotannosta ja käytöstä aiheu- tuvat päästöt ja niistä vähennettiin vertailutilanteen päästöt (=vältetyt päästöt) (kuva 6). Vertailutilan- teella tarkoitetaan suoaluetta ennen rahkasammalkuivikkeen noston aloittamista. Rahkasammalkuivik- keen tuotannon hiilijalanjälki laskettiin kolmelle eri vertailutilanteelle; metsäojitetulle suolle, rahkarämeelle sekä lyhytkorsikalvakkanevalle. Näistä kaksi viimeisintä, rahkaräme ja lyhytkorsikalvak- kaneva, ovat luonnontilaisia suotyyppejä, joista lyhytkorsikalvakkaneva on rahkarämettä märempi suo- tyyppi. Perusoletukseksi määritettiin, että rahkasammalta pyritään keräämään ensisijaisesti suosituksen mukaisesti ihmisen jo muuttamilta metsäojitetuilta soilta. Rahkasammalkuivikkeen tuotantoketju on esitetty kuvassa 7. Korjuun hiilijalanjäljen arvioinnissa huomioitiin aiheutettuina päästöinä korjuukoneiston, raaka-aineen kuljetuksen ja prosessoinnin päästöt ja korjatulta suolta aiheutuvat päästöt. Vältettyjä päästöjä ovat vertailutilanteen, eli korjaamattoman 24 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 suon päästöt, jotka vähennetään korjuun aiheuttamasta hiilijalanjäljestä. Lisäksi laskennassa huomioitiin korjuun vuoksi kertymättä jäänyt hiili sekä rahkasammalkuivikkeen hajoaminen. Hiilijalanjälkilasken- nassa hyödynnettiin mm. Punkan (2019) pro gradu -tutkielmaa. Kuva 6. Rahkasammaleen elinkaaristen ilmastovaikutusten laskentaperiaate, jossa käytön (rahka- sammaleen korjuu, kasvuston palautuminen ja kuivikkeen hajoaminen) päästöistä vähennetään vertailutilanteen päästöt. Laskennassa on käytetty sadan vuoden aikaperspektiiviä. Kuva 7. Prosessikaavio rahkasammalen tuotannosta kuivikkeeksi ja vertailutilanne. 3.2.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot Korjuutyö ja prosessointi Rahkasammal korjataan suolta erikoisvalmisteisella kauhakuormaajalla ja lastataan puoliperävaunuun. Nostotyön polttoaineen kulutus on 2 l polttoöljyä/m3 märkää sammalta. Rahkasammal kuljetetaan noin 100 km (vaihteluväli 20 – 200 km) päähän käsittelylaitokselle. Käsittelylaitoksella rahkasammaleen ja- lostaminen kuivikemateriaaliksi kuluttaa polttoöljyä noin 0,09 l/m3 valmista rahkasammalkuiviketta (Fontell ja Pelto-Huikko 2021). Polttoaineen hankintaketjun lähtötietoina käytettiin ecoinvent-tietokan- taa (Ecoinvent v3.5). Kuljetuksen oletettiin tapahtuvan puoliperävaunulla (Euro 5). Kuljetuksen päästöt arvioitiin hyödyntämällä Lipasto-tietokannan tietoja ajoneuvon päästöistä (VTT Oy 2017). Kuljetusten vaikutusten arvioinnissa sisällytettiin sekä kuljetus että tyhjän ajoneuvon ajo korjuupaikalle. Ilmastovai- kutusten laskennassa käytetyt lähtötiedot on koottu taulukkoon 3. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 25 Taulukko 3. Rahkasammaleen ilmastovaikutusten laskennassa käytetyt lähtötiedot. Laskentaoletuksia Lähde Tilavuuspaino (tuore) 270 kg/m3 Fontell ja Pelto-Huikko 2021 Tilavuuspaino (kuivike) 120 kg/m3 Fontell ja Pelto-Huikko 2021 Tuoreen sammaleen kosteuspitoisuus 84 % Fontell ja Pelto-Huikko 2021 Kuivikkeen kosteuspitoisuus 50 % Fontell ja Pelto-Huikko 2021 Korjuusyklin pituus 15 tai 30 vuotta Punkka 2019 Maankäyttö Rahkasammal kasvaa suon pintakerroksessa korkeutta noin 1 cm vuodessa (Punkka 2019). Kosteissa ja hapettomissa olosuhteissa rahkasammaleen hajoaminen on epätäydellistä ja se kerryttää pitkän ajan ku- luessa hiilivarastoa, eli turvetta syvempiin kerroksiin. Kaikki kasvillisuus ei kuitenkaan muodosta pitkä- aikaista hiilivarastoa, vaan suurin osa kasvillisuuden sitomasta hiilestä hajoaa nopeasti ja vapautuu ilma- kehään rahkasammalkerroksen pintaosissa. Arviot rahkasammaleen hajoamisnopeudesta vaihtelevat, mutta joidenkin arvioiden mukaan pinnalla olevan rahkasammaleen hiilestä hajoaisi jopa 90 % lyhyellä aikavälillä (Ojanen 2021). Suon syvempiin kerroksiin on puolestaan kertynyt pysyvämpää hiiltä. Esi- merkiksi 30 cm syvyydessä noin 75 % hiilestä on arvioitu pysyväksi hiilivarastoksi (Ojanen 2021) ja yli 30 cm syvyydessä rahkasammalmassa on pääsääntöisesti suon hapettomiin oloihin kerrostunutta kuol- lutta sammalmateriaalia eli turvetta (Silvan ym. 2017). Eli mitä syvemmältä rahkasammalta ja sen muo- dostamaa turvetta korjataan, sitä enemmän poistetaan hiiltä, joka olisi ilman korjuuta jäänyt pysyvään hiilivarastoon. (Punkka 2019.) Rahkasammaleen sisältämän hiilen arvioinnissa hyödynnettiin Punkan (2019) arvioita rahkasamma- len sisältämän hiilen määrästä (liite 2) Suurin osa kuivikkeeksi korjatun rahkasammaleen sisältämästä hiilestä vapautuu ilmakehään kuivikekäytön jälkeen. Rahkasammalkuivikkeen hajoamisen peltoon levi- tyksen jälkeen oletettiin vastaavan turpeen hajoamista (katso luku 3.1.2). Koska rahkasammalkerroksen paksuus vaihtelee, uusiutumisen kannalta sopiva korjuusyvyys on aina suokohtainen. Yleisesti kuitenkin suositellaan, että korjuusyvyys ei ylittäisi 30 cm ja että puolet pinta-alasta jätettäisiin korjaamatta uusiutumisen varmistamiseksi. Rahkasammaleen korjuusyvyys vai- kuttaa hiilen poistumisen lisäksi suon kasvillisuuden palautumiseen sekä suon kasvihuonekaasutasee- seen. Liian suuri korjuusyvyys voi hidastaa kasvillisuuden palautumista, ja jopa muuttaa suoalueen kas- vilajistoa etenkin karuilla ja kuivilla soilla (Punkka 2019). Tällöin erityisesti saramaiset kasvit voivat vallata alueen ja lisätä sen kasvihuonekaasupäästöjä, koska saramaiset kasvit kuljettavat kortensa kautta metaania ilmakehään (Silvan ym. 2012). Punkan (2019) tutkimuksessa esimerkiksi havaittiin, että korja- tut rahkarämeet alkoivat muistuttaa kasvillisuudeltaan sarakasvivaltaista lyhytkorsikalvakkanevaa. Muu- tos kasvillisuudessa voi kuitenkin johtua myös aiemmin käytössä olleesta korjuutekniikasta, jonka seu- rauksena suohon on saattanut jäädä painaumia, joihin kosteutta kertyy enemmän ja kasvillisuus muuttuu muuttuneiden olosuhteiden seurauksena (Ojanen 2021). Tutkimustietoa korjuutekniikan vaikutuksista suotyypin muutoksiin ja rahkasammaleen palautumiseen ei toistaiseksi ole kuitenkaan saatavilla. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin kolmea suotyyppiä - metsäojitettua suota, rahkarämettä ja lyhyt- korsikalvakkanevaa - kuivikerahkasammaleen tuotantoalana, jotka samalla muodostavat kolme erilaista vertailutilannetta. Korjuusyvyydeksi oletettiin vaihtoehtoisesti 20 cm tai 30 cm (perusoletus). Laskel- missa hyödynnettiin Punkan (2019) arvioita korjaamattoman suon metaanipäästöistä lyhytkorsikalvak- kanevalla ja rahkarämeellä. Metsäojitetun karun suon metaanipäästöjen arvioinnissa hyödynnettiin Minkkisen ja Laineen (2006) tutkimusta. Kasvillisuuden oletettiin palaavan rahkasammalvaltaiseksi 13 vuoden kuluttua sammaleen korjaamisesta, kun korjuusyvyys oli 30 cm, ja vastaavasti korjuusyvyyden ollessa 20 cm, alueen oletettiin palaavan rahkasammalvaltaiseksi 9 vuoden kuluttua (Punkka 2019). On arvioitu, että rahkasammalen korjuu on mahdollista toteuttaa jo 15 vuoden kuluttua edellisestä korjuusta (Näkkilä ym. 2015), mutta myös maltillisempia arvioita korjuuvälien pituudesta on esitetty 26 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 (Silvan ym. 2017). Tässä tutkimuksessa korjuuvälien pituutena käytettiin vaihtoehtoisesti 15 tai 30 vuotta (perusoletus). Laskennassa oletettiin, että kaikilta kolmelta suotyypiltä korjattaessa suon metaa- nipäästöt asettuvat lyhytkorsikalvakkanevan metaanipäästöjen tasolle kasvillisuuden palaamisen jälkeen Punkan (2019) tutkimuksen mukaisesti (kuva 8). Kuva 8. Korjattujen ja korjaamattomien soiden metaanipäästöt (Minkkinen ja Laine 2006, Punkka 2019). Rahkasammaleen korjuu 20 cm syvyydeltä (kasvillisuuden palautuminen 9 vuodessa) ja rahkasamma- leen korjuu 30 syvyydeltä (kasvillisuuden palautuminen 13 vuodessa). 3.2.3 Epävarmuudet Rahkasammalen korjuun ja siitä valmistettavan kuivikkeen hiilijalanjälki sisältää huomattavia epävar- muuksia. Erityisesti vertailutilanteiden, eli korjaamattomien soiden kasvihuonekaasupäästöt muodosta- vat merkittävän epävarmuuden lähteen rahkasammalen korjuun hiilijalanjäljen laskemiselle. Korjaamat- tomien soiden päästöt vaihtelevat huomattavasti (Pohjala 2014) ja vertailutilanteen päästöjen oletusarvo vaikuttaa rahkasammalen korjuun hiilijalanjälkeen. Tässä tutkimuksessa korjuusyvyyden oletettiin olevan 20 tai 30 cm, mutta todellisuudessa kor- juusyvyys voi vaihdella rahkasammalkerroksen ja korjuuseen käytetyn kaluston mukaan. Olennaisinta on varmistaa suon uudistuminen korjuun jälkeen, mutta tutkimustiedot kasvillisuuden palautumisesta ovat vielä puutteelliset (YM 2021) eikä suositeltavaa korjuusykliä ole Suomessa toistaiseksi määritelty. Korjuusyklin pituus vaikuttaa rahkasammalkuivikkeen päästöihin, koska rahkarämeen ja metsäojitetun suon päästöt oletettiin tässä tutkimuksessa olevan korjuun jälkeen kasvillisuuden palauduttua suurem- mat kuin vertailutilanteen (korjaamaton rahkaräme tai metsäojitettu suo). Oletus korjatun suon korkeam- mista päästöistä perustuu Punkan (2019) tutkimuksessa tehtyyn havaintoon. On kuitenkin huomattava, että Punkan (2019) tutkimus perustui vain vähäiseen tutkimusaineistoon ja nykyisin käytössä olevaan korjuutekniikkaan ja -koneistoon. 3.3 Järviruokosilppu Järviruoko (kuva 9) on monivuotinen rannoilla kasvava ruohovartinen kasvi, jota esiintyy maailmanlaa- juisesti. Se muodostaa kosteilla kasvupaikoilla laajoja kasvustoja. Suomessa järviruokoa arvioidaan ole- van rannikkoalueilla noin 30 000 hehtaaria, mutta sisävesiltä ei ole toistaiseksi saatavissa luotettavia 0 2 4 6 8 10 12 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 g CH 4/ m 2 / v Vuosi Rahkaräme (korjaamaton suo) Lyhytkorsikalvakkaneva (korjaamaton suo) Metsäojitettu suo (korjaamaton suo) Korjattu suo (kasvillisuus palautuu 13 vuodessa) Korjattu suo (kasvillisuus palautuu 9 vuodessa) Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 27 arvioita. Ruovikot ovat lisääntyneet rehevöitymisen ja laiduntamisen vähentymisen seurauksena. Ruovi- kon tuottavuus vaihtelee kasvupaikasta ja olosuhteista riippuen 4 – 20 tonnin välillä hehtaaria kohden. (Ympäristöhallinto 2015.) Korjaamaton ja mätänevä ruoko tuottaa ilmastoa lämmittäviä metaanipäästöjä, kuluttaa rantavesien happea ja edistää rantojen umpeenkasvua. Brix ym. (2001) arvioivat, että järviruokokosteikot ovat lyhy- ellä aikavälillä hiilen lähteitä metaanin muodostumisen vuoksi, mutta pitkällä aikavälillä tarkasteltuna ne toimivat hiilinieluna sillä ruovikkoon sitoutuu hiiltä uuden kasvuston ja kuolleiden ruokojen muodos- tavan hiilivaraston avulla. Tutkimuksessa ei kuitenkaan huomioitu ruovikon sitoman hiilen pysyvyyttä, joka vaikuttaa keskeisesti hiilinielun suuruuteen. Ruovikoita niitetään tällä hetkellä pääasiassa ranta-alueiden virkistyskäytön kohentamiseksi. Sa- malla parannetaan vesien tilaa poistamalla ravinteikasta kasvimassaa ja parantamalla veden virtausta. Ruovikoiden niittäminen lisää myös ranta-alueiden monimuotoisuutta tarjoamalla elintilaa monille taan- tuneille lajeille. Samaan aikaan ruovikot kuitenkin tarjoavat elinympäristön monille lajeille, toimivat kutualueina kaloille ja vähentävät mm. sedimentin ravinteiden uudelleen vapautumista. (Ympäristöhal- linto 2015.) Järviruoko on myös tärkeä elinympäristö talvehtiville hyönteisille (Huhta 2007). Loppukesällä niitettäessä saavutetaan suurin vesistönhoidollinen hyöty, sillä silloin niittomassa ja ruo’on fosforipitoisuus on suurimmillaan. Järviruoko on tuottoisinta matalassa vedessä rantaviivan mo- lemmin puolin, mistä se on kuitenkin nykymenetelmin hankalin niittää. Järviruo’on niittäminen tuleekin suunnitella aina huolellisesti haittavaikutusten minimoimiseksi. Kaikkea ruovikkoa ei tulisi poistaa, sillä pienimuotoiset ruovikot tarjoavat suojaa eläimille. Ympäristön kannalta kestävää korjuumäärää ei ole toistaiseksi määritetty. Myös korjuutekniikat ovat kehittymässä. Järviruokoa voidaan myös kosteikko- viljellä esimerkiksi vetetyillä turvepelloilla ja siten vähentää turvepeltojen elinkaarisia kasvihuonekaa- supäästöjä (Lahtinen 2020). Niitetyn ruokomassan hyödyntäminen on Suomessa toistaiseksi vähäistä, mutta kiinnostus sen hyö- dyntämiseen etenkin kasvualustojen ja kuivikkeiden raaka-aineena on viime aikoina lisääntynyt. Kuivi- kekäyttöön tarkoitettu järviruoko tulisi saada jatkojalostukseen pian korjuun jälkeen, ettei sen laatu heikkene. Järviruo’on käytön edistäminen edellyttääkin korjuumenetelmien ja koko korjuuketjun kehit- tämistä. Järviruokoa voidaan hyödyntää myös kattomateriaalina, eristeenä tai energiana. Hajautetut biojalostamot -hankkeessa (2011 – 2014) tutkittiin järviruokopellettien käyttöä kuivikkeena hevostal- leilla. Kuva 9. Järviruoko. Kuva: Suvi Lehtoranta, SYKE. 28 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 3.3.1 Laskennan rajaus Järviruokosilppukuivikkeen tuotannon hiilijalanjälkilaskennassa huomioitiin tuotannosta ja käytöstä ai- heutuvat päästöt ja niistä vähennettiin vertailutilanteen päästöt (=vältetyt päästöt) (kuva 10). Järviruo’on niittämisen vertailutilanteessa järviruokoa ei niitetä, jolloin ruovikon oletettiin pysyvän stabiilina ekosysteeminä. Järviruokosilpun tuotannon hiilijalanjälki laskettiin talvella niitetylle järviruo’olle, joka silputaan niittämisen yhteydessä. Niiton oletettiin tapahtuvat matalalta rantavyöhykkeeltä, jossa kas- vusto on tiheää ja vastaavan kuiva-ainesadoltaan kesäniiton satotasoa (noin 5 t ka/ha). Laskentaoletukset on esitetty taulukossa 4 ja elinkaaren vaiheet kuvassa 11. Korjuun hiilijalanjäljen arvioinnissa huomioitiin aiheutettuina päästöinä korjuukoneiston päästöt ja niitetyn ruovikon päästöt. Vältettyjä päästöjä ovat vertailutilanteen, eli niittämättömän ruovikon päästöt, jotka vähennetään niiton aiheuttamasta hiilijalanjäljestä. Lisäksi laskennassa huomioitiin niiton vaikutus kasvuston palautumiseen (hiilen sidontaan) sekä kuivikkeen hajoaminen. Kuva 10. Järviruo’on elinkaaristen ilmastovaikutusten laskentaperiaate, jossa käytön (järviruo’on niitto, kasvuston palautuminen ja kuivikkeen hajoaminen) päästöistä vähennetään vertailutilanteen päästöt. Laskennassa on käytetty sadan vuoden aikaperspektiiviä. Kuva 11. Prosessikaavio järviruo’on tuotannosta kuivikkeeksi ja vertailutilanne. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 29 Taulukko 4. Järviruokosilpun ilmastovaikutusten laskennassa käytetyt lähtötiedot. Laskentaoletuksia Uusiutumisnopeus niiton jälkeen 1 vuotta Niitetty sato 5 t ka/ha Sadon kosteuspitoisuus 10 % Sadon hiilipitoisuus 38 % C/kg ka1 Niittoalan tarve 0,18 ha / t kuiviketta 1Duarte 1992 3.3.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot Korjuutyö ja prosessointi Ruokomassan talvikorjuuta toteutetaan Suomessa toistaiseksi vain pienessä mittakaavassa, eikä käytet- tävä korjuutekniikka ole vakiintunutta. Tässä laskennassa niiton oletettiin tapahtuvan kuitenkin suurem- massa mittakaavassa ja vastaavan siten tarkkuussilppurilla tehtävää niittotyötä (vastaava kuin ruokohel- ven niitto) (Mäkinen ym. 2006). Kasvin maanpäällisestä osasta oletettiin saatavan talteen 70 %. Talviniitetty ruokomassa on valmiiksi kuivaa (kuiva-ainepitoisuus 90 %) ja silppuna korjattu järviruoko voidaan kuljettaa varastoitavaksi kuivikekäyttöä varten. Silputtu ruokomassa oletettiin kuljetettavan 100 (50 – 250) km etäisyydelle varastointia varten. Kuljetuksen polttoaineen kulutuksen lähtötietoina käytettiin ecoinvent-tietokantaa ja VTT:n Lipasto- tietokantaa (Ecoinvent v3.5, VTT Oy 2017). Maankäyttö Kosteikot ovat metaanin lähteitä. Tuuletussolukolliset kasvit, kuten järviruoko, kuljettavat metaania il- makehään sedimentin hapettomista olosuhteista. Järviruokokosteikoista muodostuu metaanipäästöjä sekä vanhojen katkenneiden onttojen korsien pumppaamana että sedimentistä (diffuusio ja kupliminen) (mm. Brix 2001, Günther ym. 2015). Osa metaanista hapettuu hiilidioksidiksi ennen kuin se vapautuu ilmakehään. Korsi kuljettaa myös happea maaperään, joka lisää metaanin hapettumista hiilidioksidiksi millä on ilmastonmuutosta hillitsevä vaikutus. Kankaalan ym. (2004) tutkimuksessa ruovikon päästöjä mitattiin kolmena peräkkäisenä vuotena Vesijärvellä. Tutkimuksen mukaan ruovikon päästöt tiheästi kasvavalla rannan läheisellä ruovikkoalu- eella vaihtelevat avoveden aikaan 22 – 58 g CH4 /m2/v ja ollen talvella n. 4 g CH4 /m2/v. Suurimmat päästöt muodostuvat heinä-elokuussa (11 – 1180 mg CH4 /m2/vrk), jolloin ruovikon sedimentin lämpö- tila on korkea ja maaperän mikrobiologinen aktiivisuus vilkasta. Matalilla alueilla, joissa kasvusto on usein tiheää, korsien kuljettaman metaanipäästön (korsien pumppaus) osuus on suurempi kuin sedimen- tistä aiheutuvien diffuusio- ja kuplimispäästöjen. Syvemmällä vesistössä, jossa ruovikko on harvempaa, kuplintapäästöjen on todettu olevan merkittävämpiä. Metaanipäästöjen suuruus todettiin riippuvan pää- asiassa sedimentin lämpötilasta, mutta selvä syy-yhteys havaittiin myös verson biomassan kanssa. (Käki ym. 2001, Kankaala ym. 2004.) Sekä kesä- että talviniiton vaikutukset ruovikon kykyyn pumpata metaania ovat puutteellisesti tut- kittuja ja tulokset ristiriitaisia. Mittaustietoa niiton jälkeisistä ruovikoista on vähän saatavilla ja ole- massa oleva tieto rajoittuu muutaman päivän mittausjaksoihin. Viime vuosina tehdyissä tutkimuksissa on arvioitu, että kosteikkojen biomassan niitto kasvukauden aikana voi merkittävästi lisätä metaanipääs- töjä välittömästi niiton jälkeen (Keyport ym. 2019, Xu ym. 2019, Kasak ym. 2020). Kasvukauden ulko- puolella tapahtuva niitto sen sijaan aiheuttaa merkittävästi vähemmän päästöjä (Kasak ym. 2020). Tutki- mustuloksia kosteikoista ei voi kuitenkaan välttämättä yleistää myös järviruokoa koskevaksi. Saksassa 30 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 toteutetun Van den Berg ym. (2020) tutkimuksen mukaan, kasvukauden aikana toteutettu niittäminen vähensi ruovikon metaanipäästöjä, koska järviruo’on metaanin pumppaus korsien kautta vähenee paine- erojen tasaantuessa niiton myötä. Toisaalta taas maaperästä aiheutuvat kuplintapäästöt voivat lisääntyä. Van den Berg ym. (2020) mukaan metaanipäästöt vähenivät kaiken kaikkiaan niittämisen seurauksena 23 – 45 % vertailutilanteeseen verrattuna. Mittaukset tehtiin kuitenkin vain muutamana päivänä kesäai- kaan. Myös järviruo’on talviniittoa ja sen vaikutuksia ruovikkoon on toistaiseksi tutkittu melko vähän ja arviot ruovikon palautumiskyvystä ovat ristiriitaisia. Talviniitto voi parantaa ruovikon kasvua tuomalla valoa uusille versoille (Ditlhogo ym. 1992, Huhta 2007). Ruotsissa tehdyn tutkimuksen mukaan talvi- niitto ei kuitenkaan vaikuttanut järviruo’on palautumiskykyyn (van der Sluis 2013). Viime vuosina Suo- messa tehtyjen talviniittojen on kuitenkin todettu heikentävän ruovikon kasvukykyä (Kukkola 2021). Talviniiton vaikutus ruovikon palautumiseen on siten epäselvää ja siihen todennäköisesti vaikuttavat useat tekijät, kuten ruovikon kunto ja kasvuolosuhteet. Elinkaarilaskennassa oletettiin siten, että talvi- niitto ei vaikuta ruovikon kasvukykyyn (perusoletus), mutta lisäksi tarkasteltiin vaihtoehtoja, joissa tal- viniiton seurauksena ruovikon kasvukyky lisääntyy tai vähenee seuraavana vuonna 10 %. Vuosittain toistuvan niiton vaikutuksia ruovikon palautumiseen ei tässä tutkimuksessa arvioitu puutteellisten tutki- mustietojen vuoksi. Järviruoko kasvaa luonnonvaraisena, ja lämpenevä ilmasto sekä rehevöityminen kiihdyttävät sen kasvua. Arvioita siitä, miten muuttuvat olosuhteet vaikuttavat jo olemassa olevan ruovikon kasvuun, ei ollut saatavilla tätä tutkimusta tehtäessä. Puutteellinen ja epäjohdonmukainen tutkimustieto talviniiton vaikutuksista ruovikon metaanipääs- töihin vaikeuttaa niiton aiheuttamien päästöjen arvioimista. Koska talviniiton seurauksena hajoavaa ruo- komassaa päätyy vähemmän vesistöön, voidaan olettaa muodostuvan myös vähemmän sedimenttiin päätyvää ja rannalle ajautuvaa mädäntyvää ruokomassaa. Koska Suomessa tehdyssä tutkimuksessa (Kankaala ym. 2004) todettiin, että etenkin matalassa vedessä kasvavan ruovikon pumppaamat metaa- nipäästöt riippuvat ruovikon biomassasta ja tässä elinkaariarvioinnissa lähtökohtana talviniitosta palau- tumiselle oli neutraali vaikutus palautumiskykyyn, oletettiin että metaanipäästöt vähenevät siinä suh- teessa, mitä kasvustoa poistetaan. Jos niitto kuitenkin lisäisi biomassan tuotantoa, oletettiin että metaanipäästöt myös lisääntyvät niittoa seuraavana vuonna (niitettävä osuus huomioon ottaen). Vastaa- vasti, jos niitto vähentää biomassan tuotantoa, oletettiin metaanipäästöjen vähentyvän niittoa seuraavana vuonna. Ruovikon tuottamat metaanipäästöt arvioitiin perustuen Kankaala ym. (2004) tutkimukseen, jossa kasvin maanpäällisen osuuden sitomasta hiilestä 13,9 % vapautuu kasvin pumppaamana metaanina il- makehään (Kankaala ym. 2004) (vedensyvyys alle 10 cm). Luku vastaa Brix (2001) arviota, jonka mu- kaan metaanina vapautuu noin 15 % kasvin sitomasta hiilestä (maanpäällinen ja maan alapuolinen osuus mukaan lukien). Koska rannalle ja vesistöön päätyvistä kuolleiden ruovikoiden mätänemisen päästöistä ei erikseen löydetty luotettavaa tutkimustietoa, oletettiin kuolleen ruovikon hajoamisen päästöjen sisäl- tyvän ruovikosta aiheutuviin mitattuihin päästöihin. Arviot ruovikon juuriston ja maanpäällisen kasvuston suhteesta vaihtelevat myös merkittävästi ja niiden välinen suhde on todettu olevan korkeampi kylmemmissä olosuhteissa (Brix 2001, Kankaala ym. 2004). Järviruo’on juurakko ylettää 35 cm syvyyteen ja juuret noin 50 cm syvyyteen ja ruoko voi tuottaa versoja jopa 10 metrin päähän juurakosta (Huhta 2007). Tässä tutkimuksessa hyödynnettiin Kankaala ym. (2004) tutkimusta biomassan suhteista, jonka mukaan 73 % ruovikon sitomasta hiilestä päätyy maan yläpuolisiin osiin ja 27 % juuristoon ja juurakkoon. Niitossa oletettiin korjattavan 70 % maanpääl- lisestä kasvustosta. Järviruo’on korressa olevan hitaasti vapautuvan hiilen osuudeksi oletettiin olevan vastaava kuin viljoilla, eli n. 22 % (Jebali ym. 2016), ja kasvin sitoman hiilen hajoamisen oletettiin ta- pahtuvan sekä vertailutilanteessa että järviruokosilpun tuotannossa vastaavasti kuin luvussa 2.3 on esi- tetty (taulukko 5). Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 31 Taulukko 5. Ruovikon biomassan hiilisisältö ja laskennalliset metaanipäästöt kuiviketonnia kohden. 3.3.3 Epävarmuudet Järviruo’on niiton päästövaikutusten arviointiin liittyy huomattavia epävarmuuksia vähäisestä tutkimus- tiedosta ja ristiriitaisista tuloksista johtuen. Käytännössä ruovikoita koskevia muuttujia on mahdoton yleistää, sillä olosuhteet vaikuttavat merkittävästi ruovikoista aiheutuviin päästöihin. Lisäksi ulkomais- ten tutkimusten hyödyntäminen on kyseenalaista erilaisten ilmasto-olosuhteiden vuoksi, mutta ne voivat toimia suuntaa antavina tietolähteinä. Tässä tutkimuksessa kuitenkin oletettiin, että ruoko niitettäisiin rehevältä Etelä-suomalaiselta ruovikolta, jonne niitot ovat myös taloudellisinta kohdentaa. Käytetty lä- hestymistapa ei ota huomioon sitä, että käytännössä kuivikejärviruokosilpun hajotessa osa hiilestä va- pautuu metaanina, vaan hajoamisen päästön oletettiin olevan hiilidioksidia. 3.4 Ruokohelpisilppu- ja pelletti Ruokohelpi on monivuotinen heinäkasvi, jota kasvaa Suomessa luonnonvaraisena. Ruokohelpi muodos- taa tiheitä ja pitkäikäisiä kasvustoja, jonka juuret ulottuvat yli metrin syvyyteen. Kasvusto on korkeudel- taan 1,5 – 2 m. Viljeltynä ruokohelpi soveltuu kaikille maalajeille ja tuottaa satoa vähintään 10 – 12 vuotta. Ruokohelpeä voidaan käyttää energian tai kuidun raaka-aineeksi, rehuksi tai kotieläintiloilla kui- vikkeena esimerkiksi pelletöitynä (kuva 12) tai silppuna. Kasvusto säilyy tiheänä ja tuottoisana, jos se niitetään keväisin. Ensimmäinen sato korjataan vasta toisen kasvukauden jälkeisenä keväänä. (Pahkala ym. 2005.) Ruokohelven niittotapa vaikuttaa merkittävästi sadon korjuutappioihin, ja käytännössä jopa 50 % sadosta voidaan menettää. Tarkkuussilppurivaunun ja swather-karhelleniittokoneen yhdistelmällä voi- daan kuitenkin saada talteen jopa 80 % sadosta. (Lötjönen ja Isolahti 2007.) Ruokohelven paalaaminen tiiviisti kanttipaaleihin on kustannustehokas ratkaisu kuljettamisen näkökulmasta (Lötjönen ja Paappa- nen 2013). Ruokohelven viljely turvepelloilla ja entisillä turpeen tuotantoalueilla vähentää turvemaiden hiilidi- oksidipäästöjä (Tavi 2014). Suopohja tulee ensin sarkaojittaa, kentät tasata sekä poistaa kivet (Virtanen ym. 2009). Ruokohelven viljelyn kannalta on eduksi, jos turvetta jätetään 10 – 20 cm kerros viljelyalus- taksi. Ravinneköyhät ja happamat kasvualustat tulee lannoittaa ja kalkita. (Pahkala ym. 2005.) Laskentaoletuksia kg C/ t kuiviketta Biomassan hiilisisältö yhteensä 670 Juuriston biomassa 181 Maanpäällinen biomassa 489 Niitetty biomassa 342 Ruovikon metaanipäästöt kg CH4-C/ t kuiviketta Vertailutilanne 68 Niitto 20 32 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Kuva 12. Ruokohelpipelletti hevosilla tehdyssä kuivikevertailussa Ypäjällä. Kuva: Suvi Lehtoranta, SYKE. 3.4.1 Laskennan rajaus Ruokohelven tuotanto laskettiin sekä kivennäismaalla että turvetuotannosta poistuneella maalla viljel- tynä. Turvetuotannon jälkeen maaperän orgaanisen aineksen osuus vaihtelee siihen jätetyn turvekerrok- sen (keskimäärin n. 20 cm) paksuudesta riippuen (Seppälä ym. 2010). Tässä tutkimuksessa oletetaan maaperän olevan vähäturpeinen, joten siihen viitataan jäljempänä multamaana (orgaanisen aineksen pi- toisuus 20 – 40 %) turvepellon (orgaanisen aineksen yli 40 %) sijaan. Laskennassa huomioitiin ruokohelven tuotannosta ja käytöstä aiheutuvat päästöt ja niistä vähennet- tiin vertailutilanteen päästöt (=vältetyt päästöt) (kuva 13). Vältettyjä päästöjä ovat maankäytön vertailu- tilanteen päästöt, jotka vähennetään ruokohelven viljelyn aiheuttamasta hiilijalanjäljestä. Ruokohelven viljelyn vertailutilanteeksi määritettiin kivennäismaalla tilanne, jossa peltoa ei viljellä ja pelto palautuu kohti luonnontilaa, eli metsittyy. Multamaalla vertailutilanteeksi määritettiin vastaavat tilanteet kuin tur- peen tuotannon jälkikäytöllekin (luku 3.1.), eli maa-ala oletettiin ennallistettavan suoksi tai metsitettä- vän. Laskennassa huomioitiin myös ruokohelpikuivikkeen hajoaminen. Ruokohelpikuivikkeen hiilijalanjäljen arvioinnissa huomioitiin aiheutettuina päästöinä viljelmän perustaminen, lannoitus ja kasvinsuojelu, niitto ja silppuaminen sekä kuljetus välivarastoon, että mah- dollinen pelletöinti (kuva 14). Ruokohelven tuotantoa tarkasteltiin 10 vuoden tuotantosyklin keskiar- vona, vuotta kohden laskettuna. Koska kyseessä on viljeltävä kuivikeraaka-aine, ei palautumisjaksoa määritetty. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 33 Kuva 13. Ruokohelven elinkaaristen ilmastovaikutusten laskentaperiaate, jossa käytön (viljelmän perustaminen, niitto ja kuivikkeen hajoaminen) päästöistä vähennetään vertailutilanteen päästöt. Laskennassa on käytetty sadan vuoden aikaperspektiiviä. Kuva 14. Prosessikaavio ruokohelven tuotannosta kuivikkeeksi ja vertailutilanne. 3.4.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot Raaka-aineen tuotanto Ruokohelven kylvöväliksi oletettiin laskennassa 10 vuotta, mutta ensimmäisenä vuonna satoa ei vielä korjata. Elinkaarilaskennassa viljelmän perustamisvaiheen toimet ja lannoitus ositettiin tarkastellulle viljelyajalle (10 vuotta). Satotasot vaihtelevat vuosittaisten sääolosuhteiden mukaan ja kirjallisuudesta löytyvät arviot satomääristä vaihtelevat merkittävästi. Myös kasvuston ikä vaikuttaa satomääriin sekä 34 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 juuriston biomassan osuuteen. Luotettavaa tutkimustietoa satotasojen vaihtelusta viljelykierron aikana ei ollut saatavilla, joten vuosina 2 – 10 biologiseksi satotasoksi oletettiin 7 t ka/ha (Pahkala ym. 2005). Käytännössä satomäärissä voi esiintyä huomattavia vaihteluita etenkin kuivina vuosina. Satotason ole- tettiin olevan sama sekä kivennäismaalla että multamaalla. Ilmastovaikutusten laskennassa käytetyt läh- tötiedot löytyvät taulukosta 6. Kivennäismaalla viljeltäessä pelto kynnetään ja äestetään perustamisvaiheessa, jonka jälkeen ruo- kohelpi kylvetään kylvölannoittimella ilman suojaviljaa. Rikkakasvitorjunta suoritetaan ensimmäisenä vuonna. (Pahkala ym. 2005). Kivennäismaalla viljeltäessä maa kalkitaan perustamisen yhteydessä nur- mikasvien tapaan 4000 kg/ha ja lannoitetaan typellä 40 kg/ha, fosforilla 20 kg/ha ja kaliumilla 40 kg/ha (Pahkala ym. 2005, Pahkala 2004). Satovuosina viljelmä lannoitetaan typellä 80 kg/ha (vaihteluväli 60 – 80 kg/ha), fosforilla 10 kg/ha (vaihteluväli 5 – 10 kg/ha) ja kaliumilla 40 kg/ha (vaihteluväli 30 – 50 kg/ha) (Pahkala ym. 2005). Lisäksi viljelyala kalkitaan joka viides vuosi (perusoletus 6000 kg/ha, vaihteluväli 5000 – 7000 kg/ha). Turvetuotannosta poistuneella suopohjalla viljeltäessä maa muokataan ja kalkitaan perustamisen yhteydessä nurmikasvien tapaan (perusoletus 9000 kg/ha, vaihteluväli 8000 – 10000 kg/ha) (Virtanen ym. 2009) ja kylvömuokataan ja lannoitetaan typellä 40 kg/ha, fosforilla 40 kg/ha ja kaliumilla 80 kg/ha (Pahkala ym. 2005). Satovuosina viljelmä lannoitetaan typellä 60 kg/ha (vaihteluväli 50 – 60 kg/ha), fosforilla 30 kg/ha (vaihteluväli 15 – 30 kg/ha) ja kaliumilla 75 kg/ha (vaihteluväli 70 – 80 kg/ha) (Pahkala ym. 2005). Lisäksi viljelyala kalkitaan joka viides vuosi (perusoletus 6000 kg/ha, vaihteluväli 5000 – 7000 kg/ha). Sato korjataan toisen kasvukauden jälkeisenä keväänä irtokorjuuna, jolloin ruokohelpi ensin niite- tään ja ajetaan karhelle, jonka jälkeen se silputaan tarkkuussilppurilla perävaunun kyytiin. Sadosta saa- daan näin talteen 80 % (Paappanen 2008). Sato kuljetetaan puoliperävaunulla 50 (30 – 100) km pelletöi- täväksi ja varastoitavaksi tai sellaisenaan varastoitavaksi (ruokohelpisilppu). Viljely lopetetaan käyttä- mällä glyfosaattia 3 l/ha (Pahkala ym. 2005, Ruttunen ja Kapuinen 2020). Viljelyyn käytettävän fosforilannoitteen, kalkin ja glyfosaatin tuotannon lähtötietoina hyödynnettiin ecoinvent-tietokantaa (Ecoinvent v3.5). Typpilannoitteen tuotannon päästöt perustuivat Brentrup ym. (2016) julkaisuun. Taulukko 6. Ruokohelven ilmastovaikutusten laskennassa käytettyjä lähtötietoja. Laskentaoletuksia Viljelykierron pituus 10 vuotta Tilavuuspaino Silppu 141 kg / m3 Pelletti 604 kg / m3 Satotaso (vuosina 2 – 10) 7 t ka / ha Sadon kosteuspitoisuus 15 % Sadon hiilipitoisuus 46 % C / kg ka Viljelyalan tarve 0,17 ha / t kuiviketta Prosessointi ja konetyö Maatalouskoneiden polttoaineen kulutuksen lähtötietoina käytettiin ecoinvent-tietokantaa ja VTT:n Lipasto-tietokantaa (Ecoinvent v3.5, VTT Oy 2017). Silppuaminen tarkkuussilppurilla kuluttaa poltto- ainetta 12 l/ha (Mäkinen ym. 2006). Typpi- ja fosforilannoitteiden kuljetusmatkaksi oletettiin 200 km ja kalkin kuljetusmatkaksi 100 km. Pelletöinnin energiankulutuksena käytettiin 110 kWh/t pellettejä (Kin- nunen 2021). Sähkönkulutuksen päästötietoina käytettiin Suomen vuoden 2018 sähkönkulutuksen kes- kimääräistä päästökerrointa (Lounasheimo ym. 2020). Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 35 Maankäyttö Biomassan korjuu vähentää maaperään sitoutuvan hiilen määrää, jolloin pellon hiilivarasto pienenee. Keskimäärin suomalaisten peltojen hiilivarasto pienenee 5,0 g/m2 vuodessa, mutta se vaihtelee voimak- kaasti satotasojen mukaan (Heikkinen ym. 2013, Palosuo ym. 2016). Peltoa edeltäneen metsämaan hiili- varaston koko vaikuttaa pellon hiilivaraston muutosnopeuteen merkittävästi (Akujärvi ym. 2014). Eloperäisiin maihin luetaan sekä turvemaat (orgaanisen aineksen pitoisuus yli 40 %) että multamaat (orgaanisen aineksen pitoisuus 20 - 40 %). Eloperäisillä mailla viljelyn seurauksena arviolta 0,5 – 2 cm turpeesta hajoaa vuosittain aiheuttaen usean tonnin hiilipäästöt per hehtaari pellon multavuudesta riip- puen (Grønlund ym. 2008, Regina ym. 2018, Heinonsalo 2020). Peltojen hiilikatoa lisäävät entisestään maanmuokkaus, kalkitus ja lannoitus. Yksivuotisten kasvien viljely eloperäisillä mailla aiheuttaa lähes kaksi kertaa enemmän päästöjä verrattuna monivuotisiin kasveihin (Regina ym. 2018). Monivuotisten kasvien viljely voi kuitenkin vähentää hiilen häviöitä (mm. Tavi 2014). Tutkimusten mukaan ruokohel- ven kasvatus eloperäisillä mailla voi toimia hiilinieluna etenkin kosteissa olosuhteissa (Shurpali ym. 2009, Shurpali ym. 2010). Ruokohelven kasvatuksen on todettu lisäävän maaperän hiilivaraston kan- nalta tärkeää mikrobien biomassaa ja niiden aktiivisuutta verrattuna viljelemättömään suopeltoon (Tavi 2014). Maaperän hiilivaraston muutoksien arviointi peltoviljelyssä on vaikeaa useista osin tuntemattomis- takin muuttujista johtuen, eikä vakiintuneita menetelmiä arviointiin ole toistaiseksi määritetty. Hiilen hajoamiseen maaperässä vaikuttaa mm. maalaji, lannoitus, lämpötila, kosteus sekä pieneliötoiminta. Ruokohelven viljelyn vaikutuksia maaperän hiilivarastoon voidaan kuitenkin kuvata yksinkertaistetulla menetelmällä, jonka antaa käsityksen vaikutusten suuruusluokista. Tässä tutkimuksessa ruokohelven viljelyn vaikutukset maaperän hiilivarastoon arvioitiin soveltaen Heinonsalon (2020) julkaisussa esitet- tyä menetelmää. Kivennäismaalla pellon multavuudeksi oletettiin 4 – 6 % (perusoletus 4 %) ja multa- mailla 20 – 40 % (perusoletus 20 %). Pellolla tapahtuvan vuosittaisen hajoamisen vuoksi n. 1 % orgaa- nisen aineksen sisältämästä hiilestä oletettiin hajoavan vuodessa (tarkastelusyvyys 20 cm). Näin lasket- tuna pellon luontainen hiilikato on kivennäismailla 600 – 900 kg/ha ja multamailla 3000 – 6000 kg/ha, joka vastaa hyvin kasvihuonekaasuinventaariossa käytettyjä arvoja turvepeltojen hiilikadolle (Heinon- salo 2020). Ruokohelven viljelyn hiilisyöte laskettiin erilaisille juuri-versosuhteille. Juuriston ja maanpäällisen kasvuston osuuksissa esiintyy huomattavaa vaihtelua. Maan rakenne ja sääolosuhteet vaikuttavat mer- kittävästi satomääriin ja kasvupaikasta riippuen juuret voivat kasvaa jopa yli metrin syvyyteen. Etenkin vanhemmilla kasvustoilla juuriston osuuden on todettu olevan huomattavasti maanpäällistä biomassaa suurempi (Zhang ym. 2013). Laskennassa juuriston osuus biomassasta oletettiin olevan 50 % (Zhang ym. 2013), jota käytettiin laskennan perusoletuksena. Lisäksi laskenta tehtiin juuriston korkeammalla biomassaosuudella (70 % ja maanpäällinen kasvuston osuus 30 %) Pohjois-Karjalassa toteutettujen viljelykokeiden perusteella (Ge ym. 2012). (taulukko 7) Kasvibiomassan hajoamisen oletettiin jakautuvan yksinkertaistetusti kahteen eri vaiheeseen. Ensim- mäisen viiden vuoden aikana kasvintähteistä ja kuivikkeesta peräisin olevasta hiilisyötteestä hajoaa no- peasti haihtuva hiilen osuus, eli arviolta 80 % kokonaishiilestä (Heinonsalo 2020). Seuraavien vuosien aikana hajoaminen hidastuu noin 1 % vuosivauhtiin. Juuribiomassan sisältämästä hiilestä sen sijaan on jäljellä 5 vuoden kuluttua 40 % (Heinonsalo 2020). Näin laskettuna ruokohelven hiilisyötteestä jää maa- perään hiiltä noin 122 – 230 kg C/ t kuiviketta (riippuen juuriston biomassan osuudesta) 100 vuoden ai- kaperspektiivillä tarkasteltuna. Maatalousmaiden typpioksiduulipäästöjä (N2O) aiheutuu peltoon lisätystä lannoitetypestä ja kasvi- jäänteiden ja maan orgaanisen aineksen hajoamisesta. Typpioksiduulia vapautuu maaperän mikrobitoi- minnan aiheuttamana nitrifikaatio- ja denitrifikaatioprosesseissa, johon vaikuttavat useat tekijät (typen määrä ja kemiallinen muoto, maan happitila, lämpötila jne). Osa typpilannoitteen typestä muuntuu maaperässä typpioksiduuliksi, mutta arviot päästön suuruu- desta vaihtelevat (mm. IPCC 2006, Monni ym. 2007, Regina ym. 2013, Regina ym. 2018, IPCC 2019). 36 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Osa lannoitteen typestä haihtuu ilmaan typen oksideina ja ammoniakkina, joista osa muuntuu maape- rässä typpioksiduuliksi laskeuman jälkeen. Suopelloilla eloperäisen aineksen hajoamisessa vapautuvasta typestä aiheutuvat typpioksiduulipäästöt ovat merkittävä päästölähde (Maljanen ym. 2010). Maaperästä muodostuu myös ilmastoa lämmittäviä metaanipäästöjä. Elinkaarilaskennassa käytetyt päästökertoimet maaperän metaani- ja typpioksiduulipäästöille perustuvat Regina ym. (2018) julkaisussa esitettyihin keskiarvoihin monivuotisille kasveille kivennäismailla ja orgaanisilla mailla. Sen mukaan monivuotis- ten kasvien viljelyn N2O-päästöt orgaanisilta mailta ovat 1,14 (+-1,47) g/m2/a ja kivennäismailla 0,43 (+-0,31) g/m2/a (sisältäen lannoitetypen päästöt). Kivennäismaat ovat metaanin vähäisiä nieluja -0,05 (+-0,03) g/m2/a ja multamaat metaanin lähteitä 0,15 (+-0,34) g/m2/a. Kalkitukselle laskennassa huomioi- tiin kalsiumkarbonaatin ilmakehään vapauttama hiilidioksidi, joka on 440 kg CO2/ t CaCO3 (IPCC 2003). Vertailutilanteen maankäytön päästöt arvioitiin kirjallisuuden perusteella. Kivennäismaalla vertailu- tilanteen oletuksena oli, että pelto palaa kohti luonnontilaa, eli metsittyy. Hiilen sidonnan vertailuarvona käytettiin Müller-Wenkin ja Brandãon (2010) tutkimukseen perustuvaa arviota, jonka mukaan boreaali- sella vyöhykkeellä peltomaan luonnollinen palautuminen sitoo hiiltä keskimäärin 0,63 t/ha/a. Orgaani- sella maalla sen sijaan oletettiin, että vertailutilanteessa maa metsitetään (perustilanne) tai ennallistetaan suoksi. Lähtötietoina käytettiin vastaavia arvoja, kuin turpeennostoalueen ennallistamisessa ja metsittä- misessä (luku 3.2.2, Seppälä 2010). Ennallistamisessa päästöt oletettiin olevan siten samat kuin luon- nontilaisella suolla. Kivennäismaan vertailutilanteessa, eli peltomaan metsittyessä, ei muodostu metaa- nipäästöjä, mutta typpioksiduulipäästöt vastaavat kuusi ja mäntymetsän keskiarvoa (Machacova ym. 2019). Taulukko 7. Ruokohelven hiilitase 7 t ka/ha satotasolla laskettuna sekä ruokohelven viljelyn vaikutukset hiilivarastoon. Hiilivaraston negatiiviset lukuarvot kuvaavat päästöjä, positiiviset hiilinieluvaikutusta. 3.4.3 Epävarmuudet Ruokohelven viljelyyn liittyy useita muuttujia, jotka vaikuttavat etenkin maankäytön vaikutusten arvi- ointiin. Ensinnäkin vaihtelu satotasoissa on merkittävää ja siihen vaikuttaa mm. sääolosuhteet (erityi- sesti sateisuus) ja maalaji. Joidenkin arvioiden mukaan eloperäisillä mailla satotaso saattaa olla kiven- näismaata suurempi. Laskennassa käytetty satotaso vaikuttaa välillisesti myös arvioon juuriston ja juurieritteiden biomassaosuudesta. Tutkimustietoa juuriston kasvusta vuositasolla 10 vuoden viljelykier- ron aikana ei ollut saatavilla tätä tutkimusta tehdessä. Kaiken kaikkiaan maaperän ja sen mikrobiston toimintojen vaikutus hiilen sidontaan tunnetaan varsin heikosti eikä vakiintuneita menetelmiä vaikutus- ten arvioimiseen ole toistaiseksi olemassa (Liang ym. 2017, Celestina ym. 2019, Chenu ym. 2019). Ruokohelven maanpäällisen ja maanalaisen biomassan suhteeseen liittyy merkittäviä epävarmuuk- sia. Ruokohelven hiilensidontakykyyn ja juuriston biomassan osuuteen liittyviä epävarmuuksia tutkittiin Laskentaoletuksia Juuri-versosuhde 50/50 (t C/ha) Juuri-versosuhde 70/30 (t C/ha) Biomassan hiilisisältö yhteensä 5,8 9,7 Juuriston biomassa 2,9 6,8 Maanpäällinen biomassa 2,9 2,9 Pysyvän hiilen osuus 100 vuoden aikajänteellä tarkasteltuna (yhteensä) 0,7 1,3 Hiilivaraston muutos Kivennäismaa (4 % multavuus) 0,07 0,7 Multamaa (20 % multavuus) -2,3 0,17 Hiilivaraston muutos referenssitila huomioiden Kivennäismaa (4 % multavuus) -0,56 0,04 Multamaa (20 % multavuus) -3,4 -2,8 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 37 laskemalla tulokset kahdella eri juuri-verso-suhteella. Tulee kuitenkin ottaa huomioon, että on epäsel- vää, kuinka paljon juuribiomassa kasvaa vuosittain ja mikä osa juuristosta kuolee ja jää osaksi maaperän hiilivarastoa. Joidenkin tutkimusten mukaan kivennäismaalla ruokohelven viljely sitoo hiiltä 256 – 262 g C/m2 vuodessa (Lind ym. 2016), joka on vähemmän kuin tässä laskennassa käytetty arvio. Turvepelloilla puo- lestaan hiilen sidonnan on todettu olevan vähäisempää (Shurpali ym. 2008, 2009, 2010, Hyvönen ym. 2009, Gong 2013). 3.5 Murukuivike Metsäteollisuuden sivuvirtana syntyvä kutterinlastu on yksi yleisimmistä kuivikkeista turpeen ja oljen lisäksi (Sormunen 2018). Sen vaalea väri heijastaa valoa eläinsuojiin sekä helpottaa eritteiden erottu- mista ja siten eläinsuojien siivousta (Seppänen ym. 2013). Murukuivike (kuva 15) on kutterinlastusta valmistettu, puupelletin kaltainen, uusi, kuivikekäyttöön kehitetty puupohjainen tuote. Kutterinlastun pelletöinti murukuivikkeeksi parantaa kutterinlastun ominaisuuksia kuivikkeena lisäten mm. kutterin imukykyä lisäämällä sen imupinta-alaa ja vähentäen sen käsittelyn aikaista pöllyävyyttä ja varastointiti- lan tarvetta (Jansson ja Särkijärvi 2010). Kostuessaan murukuivike turpoaa noin nelinkertaiseksi. Puupellettejä hyödynnetään ensisijaisesti energiantuotannossa. Suomessa tuotettiin vuonna 2020 noin 322 000 tonnia pellettejä. (Luke 2021.) Muualla, kuten esimerkiksi Ruotsissa ja Pohjois-Ameri- kassa on pellettitehtaita, joissa raaka-aineena käytetään myös runkopuuta (Ihalainen ja Sikanen 2010). Kuva 15. Murukuiviketta hevosilla tehdyssä kuivikevertailussa Ypäjällä. Kuva: Annika Johansson, SYKE. 3.5.1 Laskennan rajaus Puuntuotanto tapahtuu tyypillisesti 60 – 100 vuoden sykleissä, johon sisältyy metsän istutusta, lannoi- tusta, harvennuksia, ohennuksia ja päätehakkuita. Laskennassa huomioitiin yhden päätehakkuun ilmas- tovaikutukset jatkuvan kasvatuksen sijaan niin, että hakkuu tapahtuu ensimmäisenä vuotena ja metsän annetaan palautua seuraavat 99 vuotta. Metsän hakkuuta verrattiin tilanteeseen, jossa metsää ei kaadeta, eli ns. vertailutilanteeseen (kuva 16). Tarkastelussa otettiin huomioon puun kasvussa sitoutuva ja hiljal- leen hajoavista kuolleista puista ja juurista vapautuva hiili sekä hakkuiden yhteydessä, hakkuutähteistä vapautuva hiili. Laskenta perustui Helinin ym. (2016) artikkelissa julkaistuihin tuloksiin energiana ja materiaaleina hyödynnetyn puun ilmastovaikutuksista. Lisäksi huomioitiin kuivikemateriaalin 38 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 loppukäytön vaikutus murukuivikkeen hiilen hajoamiseen. Koska puupohjaiset kuivikemateriaalit kom- postoituvat ja maatuvat verrattain hitaasti rajoittaen kiinnostusta niiden käytön jälkeiseen peltolevityk- seen (Manninen ym. 2016), tarkasteltiin kuivikkeen hajoamista loppukäytön ollessa joko peltolevitys (hiilen vapautuminen vähitellen) tai poltto (hiilen vapautuminen nopeasti). Murukuivikkeen valmistamisessa hyödynnetään sahateollisuuden sivuvirtoja ja sen tuotanto on yh- tenevä energiaksi hyödynnettävän puupelletin tuotannon kanssa (Punkari 2021). Murukuivikkeen tuo- tantoa kuvaava prosessikaavio on esitetty kuvassa 17. Sahateollisuuden ja sitä edeltävien elinkaarivaiheiden ilmastovaikutukset allokoitiin sivuvirtana muodostuvalle kutterinlastulle massa-allokointimenetelmällä, kun taas kutterinlastun prosessointi muru- kuivikkeeksi jyvitettiin yksin murukuivikkeelle. Lisäksi tarkasteltiin taloudellisen allokoinnin (ilmasto- vaikutuksien kohdentuminen murukuivikkeelle raaka-aineen hinnan mukaan) vaikutuksia tuloksiin. Kuva 16. Murukuivikkeen elinkaaristen ilmastovaikutusten laskentaperiaate, jossa käytön (metsänhak- kuu, istutus, palautuminen ja kuivikkeen hajoaminen) päästöistä vähennetään vertailutilanteen päästöt. Laskennassa on käytetty sadan vuoden aikaperspektiiviä. Kuva 17. Prosessikaavio murukuivikkeen tuotannosta ja vertailutilanne. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 39 3.5.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot Murukuivikkeen tuotannossa sahauksen sivuvirtaa hyödynnettäessä, murukuiviketonnin tuottamiseen tarvitaan noin 22 m3 runkopuuta. Sahateollisuus käyttää pääraaka-aineenaan havupuita (Luke 2020) ja murukuivikkeen tuotanto laskettiin koskemaan mäntyä. Tarvittava hakkuumäärä perustuu siten männyn 385 kg/m3 kuiva-tuoretiheyteen (Alakangas 2000), murukuivikkeen kuiva-ainemäärään 467 kg/m3 (Sep- pänen ym. 2013) ja kutterinlastun osuuteen (10,6 %) runkopuusta (Räty 2021). Murukuiviketonniin ku- luu noin 2,3 m3 puuta. Metsänhoidon ja -hakkuun sekä tarvittavan infran rakentamiseen liittyvien työkoneiden päästöjen laskennassa huomioitiin mm. havupuiden istutuksesta, lannoittamisesta, metsän harvennuksesta ja lo- pullisesta kaadosta sekä havupuiden kuljettamisesta lähimmälle metsätielle aiheutuvat ilmastovaikutuk- set. Lähtötietoina metsänhoidolle ja hakkuulle käytettiin ecoinvent v3.5 tietokantaa (Ecoinvent v3.5). Puun kuljetuksesta sahalle aiheutuvat päästöt perustuivat Venäläisen ja Sandströmin (2021) arvioon puun tie-, rautatie ja vesikuljetusten keskimääräisestä hiilidioksidipäästöstä, ollen 4,6 kg CO2/m3. Sa- hauksen, höyläyksen, kutterinlastun siirtoon putkistoa pitkin imuvoimalla ja pelletöinnin elinkaarisina päästötietoina käytettiin ecoinvent-tietokantaa (Ecoinvent v3.5). Pelletöinnissä hyödynnettiin puupellet- tien valmistuksen energiankulutusta. Metsänhoidon ja -hakkuun, kuljetusten, sahauksen ja höyläyksen päästöistä massa-allokoitiin murukuivikkeelle 10,6 %. Kutterinlastua ei tarvitse esikuivata ennen pelle- töintiä. Sähkönkulutuksen päästöinä käytettiin Suomen vuoden 2018 sähkönkulutuksen keskimääräistä päästökerrointa 115,6 t CO2 ekv./GWh (Lounasheimo ym. 2020). Laskennassa käytetyt lähtötiedot on koottu taulukkoon 8. Taulukko 8. Murukuivikkeen tuotannon ilmastovaikutuksen laskennassa käytettyjä lähtötietoja. Laskentaoletuksia Hakkuumäärä Kutterinlastun osuus runkopuusta 22 m3 / t murukuiviketta 10,6 % Murukuivikkeen tilavuuspaino 518,72 kg / m3 Murukuivikkeen kosteuspitoisuus 10 % Puun hiilipitoisuus 50 % C / kg ka Maankäyttö Suomen metsien puusto ja maaperä sitovat enemmän hiilidioksidia ilmakehästä kuin vapauttavat sitä ja toimivat siten hiilinieluina. Hiilidioksidipäästöjen lisäksi metsissä syntyy orgaanisen aineksen hajoami- sen ja metsän lannoittamisen yhteydessä typpioksiduulipäästöjä ja turvemailta metaanipäästöjä. Vanhat metsät voivat olla myös niin sanotussa tasapainotilassa, jossa hiilen sidonta ja hajonta ovat yhtä suuria. Kuitenkin Suomen metsien ikärakenteesta johtuen kotimaisten metsien katsotaan toimivan hiilinieluina tulevina vuosikymmeninä. (Seppälä ym. 2015.) Metsän hiilivarasto pienenee hakkuiden vaikutuksesta ja metsän hakkuu vaikuttaa metsän hiiliva- raston kehittymiseen vuosikymmenien tai jopa vuosisatojen ajan (Holtsmark 2015). Metsän hiilivaras- toon lasketaan puuston biomassan lisäksi kuolleen puun ja maaperän hiili. Puuston poistumaan laske- taan hakkuiden lisäksi myös mm. luonnonpoistuma. (Seppälä ym. 2015.) Metsän hakkuuta verrattiin tilanteeseen, jossa metsää ei kaadeta, eli ns. vertailutilanteeseen. Vertailujaksona käytettiin 100 vuotta, niin että hakkuut tapahtuvat ensimmäisenä vuotena ja metsän annetaan kasvaa seuraavat 99 vuotta. Met- sänhakkuun ilmastovaikutukset tasoittuvat puun uudelleen kasvaessa ja sitoessa hiiltä (Helin ym. 2016). Kasvunopeuteen vaikuttaa mm. puulaji, sijainti ja kasvuolosuhteet. Suomessa männyn uudelleenkasvu on verrattain hidasta ja sen arvioidaan kestävän noin 100 vuotta (Seppälä ym. 2015). 40 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Metsän hiilivaraston kasvun arviointiin liittyy huomattavaa epävarmuutta. Luontaisia häiriöitä ja ilmastonmuutoksen vaikutusta metsän kasvu- ja puun hajoamisnopeuteen ei voida luotettavasti enna- koida. Metsän hiilivaraston arvioidaan kasvavan noin 90 – 220 t C/ha sadassa vuodessa sekä ensimmäi- senä vuotena tapahtuvien hakkuiden jäljiltä kasvamaan jääneessä metsässä että vertailutilanteessa (Helin ym. 2016). Tämän arvion mukaan hiilensidonta sijoittuu välille 0,2– 2,6 t C/ha vuodessa, joka on kirjal- lisuuden perusteella arvioitu keskimääräinen maaperän ja kasvillisuuden yhteenlaskettu hiilensidonta Suomessa (Koponen ja Soimakallio 2015). Lyhyemmällä ajanjaksolla tarkasteltaessa metsä toimii hak- kuiden jälkeisinä vuosina hiilen päästölähteenä, koska hakkuutähteistä ja maaperästä hajoaa enemmän hiiltä kuin uusi biomassa kasvaessaan kykenee aluksi sitomaan (Seppälä ym. 2015). Murukuivike valmistetaan Suomessa tällä hetkellä pääasiassa sahateollisuuteen menevän pääteha- katun runkopuun sivuvirtana syntyvästä kutterinlastusta. Pellettejä valmistaan myös runkopuusta tai ensi- ja väliharvennettua puusta. Murukuivikkeen valmistuksessa voitaisiin siten mahdollisesti hyödyn- tää myös ensi- tai väliharvennuksista peräisin olevaa pienempää puuta, joskin se saattaisi vaikuttaa kui- vikkeen ominaisuuksiin. Ensiharvennetulla ja päätehakatulla puulla on arvioitu olevan suuremmat il- mastovaikutukset kuin väliharvennuksista peräisin olevalla puulla (Helin ym. 2016). Tämän vuoksi tarkasteltiin myös ensi- ja väliharvennuspuun hyödyntämistä murukuivikkeen raaka-aineena. Metsän hakkuusta aiheutuvien päästöjen laskennassa hyödynnettiin Helinin ym. (2016) artikkelin eri hakkuita koskevia GWPbio 1- kertoimia, joiden vaihteluväli oli noin 0,5 – 0,99 (taulukko 9). Laskenta pohjautuu REFUGE3-malliin ja huomioi päästöjen ja nielujen ajallisen esiintymisen. Lähtöaineistossa korjattu puu on peräisin Etelä- Suomesta ja hakkuumäärät noudattavat kestävän metsänhoidon periaat- teita. Murukuiviketonnissa on 450 kg hiiltä, kun murukuivikkeen kuiva-ainepitoisuus on 90 % ja puun hiilipitoisuus 50 % (Thuille ym. 2000, Seppänen ym. 2013). Murukuiviketonnia vastaavan päätehak- kuun ilmastovaikutus 100 vuoden aikajänteellä saadaan kertomalla murukuiviketonnin sisältämä hiili päätehakkuuta koskevilla GWPbio kertoimilla (taulukko 9). Laskennan perusoletuksena käytettiin pääte- hakatun puun GWPbio-kertoimien minimi- ja maksimiarvojen keskiarvoa. Ilmastovaikutusten laskennassa huomioidaan myös käyttöönotetun puun sisältämän hiilen vapautu- misnopeus hiilidioksidina ilmaan. Murukuiviketta sisältävän lannan päätyessä poltettavaksi sen sisäl- tämä hiili vapautuu heti. Peltolevityksessä murukuivikkeen sisältämä nopeasti hajoava hiili (71 % hii- lestä; Liski ym. 2009) vapautuu ensimmäisen viiden vuoden aikana, ja hitaasti hajoava osuus yhden prosentin vuosivauhdilla (Heinonsalo 2020). Maankäytön ilmastovaikutukset allokoitiin murukuivikkeelle massaperusteisesti. Vertailun vuoksi laskettiin maankäytön ilmastovaikutukset myös taloudellista allokointia käyttäen. Taloudellisen allo- koinnin perusteella maankäytön ilmastovaikutuksista murukuivikkeelle jyvitetään kutterinlastun arvon mukaisesti 2 % (Räty 2021). Murukuiviketonniin tarvittava hakkuumäärä on noin 4245 kg C. Laskenta perustuu murukuiviketonnin hiilipitoisuuteen (450 kg) ja osuuteen runkopuusta (10,6 %) (Thuille ym. 2000, Seppänen ym. 2013, Räty 2021). Taulukko 9. Eri hakkuita koskevat GWPbio kertoimien minimi- ja maksimiarvot (Helin ym. 2016). GWPbio kertoimet eri hakkuille minimiarvo maksimiarvo Ensiharvennus Väliharvennus 0,7 0,5 0,99 0,73 Päätehakkuu 0,64 0,9 Kaikki kaadot yhteensä 0,61 0,83 1 GWPbio-käsite kuvaa bioperäisten hiilidioksidipäästöjen ilmaston lämmitysvaikutusta. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 41 3.5.3 Epävarmuudet Tässä tutkimuksessa hyödynnetty metsänhakkuiden ilmastovaikutuksia koskeva lähdeaineisto koskee nykyistä vallitsevaa ilmastoa ja nykyisiä metsänhoidon menetelmiä. Kuitenkin ilmastonmuutos tulee oletettavasti lisäämään puuston kasvua ja siten metsän hiilinielua (Kallio ym. 2014). Toisaalta ilmaston- muutoksen johdosta myös metsänpoistumaa lisäävien häiriöiden ja hajoamisen oletetaan myös lisäänty- vän (Seppälä ym. 2015). Ilmastonmuutoksen lisäksi myös hakkuiden vaikutuksesta metsän hiilinielun kehitykseen tehtyjen skenaarioiden välillä on todettu suurta vaihtelua (Kalliokoski ym. 2019). Tässä tutkimuksessa hiilijalanjälkilaskenta tehtiin massan perusteella. Käytännössä kuitenkin kutte- rinlastun osuus puusta voi vaihdella mm. puun alkuperän ja laadun sekä tuotettujen tuotteiden mukaan. Jos massa-allokoinnin sijaan käytettäisiin esimerkiksi taloudellista allokointia, tulokset olisivat riippu- vaisia sivutuotteen arvosta. Turvetta korvaavat kuivikemateriaalit ja niiden kysynnän kasvu sekä sen vaikutus sivuvirran arvoon ovat kuitenkin vaikeasti ennustettavissa. Hintaan vaikuttaa myös se, miten puun hyödyntäminen ylipäätään muuttuu tulevaisuudessa. Sivutuotteen arvo saattaa kasvaa tulevaisuu- dessa ja murukuivikkeesta tulla yksi päätuotteista. Maankäytön ilmastovaikutusten arvioitiin käytetyn säteilypakotteen (GWPbio) arvoon liittyy myös epävarmuutta, koska lähteestä johtuen arvot jouduttiin tulkitsemaan kuvasta. Toisaalta epävarmuus pie- nenee käytetyn vaihteluvälin ansiosta. 3.6 Tekstiilibriketti Suomessa muodostuu vuosittain noin 85 773 tonnia poistotekstiilejä. Tällä hetkellä suurin osa päätyy sekajätteen mukana polttoon, ja noin 18 prosenttia hyödynnetään materiaalina. Tekstiilijätteen materiaa- lihyödyntämistä tulee edistämään alueellinen tekstiilijätteen erilliskeräys, jonka suunnitellaan alkavan valtakunnallisella tasolla vuonna 2023 (Dahlbo ym. 2021). Tekstiilijätettä keräävät nykyään mm. yrityk- set, hyväntekeväisyysjärjestöt ja jätepalvelukeskukset (Sipponen 2021). Tekstiilituotteet voivat mennä joko sellaisenaan uudelleenkäyttöön tai niin sanottuun mekaaniseen kierrätykseen, jossa tekstiilijäte hyödynnetään mm. autonistuinten pehmusteissa ja äänieristeinä. Kemi- allista kierrätystä ollaan myös kovaa vauhtia kehittämässä ja sen myötä tekstiilikuidut voitaisiin kierrät- tää takaisin tekstiilien valmistukseen korvaamaan neitseellisten raaka-aineiden käyttöä. Tekstiilijätteellä viitataan materiaaliin, joka ei sellaisenaan kelpaa uudelleenkäyttöön. Sen sijaan poistotekstiili on käsit- teenä laajempi, ja kattaa tekstiilijätteen lisäksi myös kierrätyskelpoiset tekstiilituotteet. (Salmenperä 2017.) EU:n uuden tekstiilistrategian tavoitteena on tukea uusia innovaatioita ja tekstiilien uusiokäytön markkinoita (EU 2020). Uusien tavoitteiden mukaisesti tekstiilijätteelle pyritään löytämään uusia hyö- dyntämistapoja. Esimerkiksi puuvillapohjaista tekstiilijätettä voitaisiin hyödyntää kuivikemateriaalina. Puuvillakuitu on vahvaa, huokoista ja lämpöä varaavaa (Ruohola 2016). Tutkimustietoa tekstiilijätteen kuivikekäytöstä on vielä vähän olemassa. Tekstiilijätteen hygienia, turvallisuus ja mahdollisten haitta- aineiden riskit tulisi myös selvittää ennen laajempaa tekstiilijätteen hyödyntämistä eläinten kuivikemate- riaalina. Tekstiilibrikettiä (kuva 18) sisältävän lannan peltolevitykseen sisältyy haasteita. Tekstiilin mahdol- lisesti sisältämät väriaineet ja kemikaalit voivat vapautuessaan saastuttaa maaperää sekä vesistöjä (Liek- kola 2016). Vaikka esimerkiksi puuvilla on biohajoavaa ja soveltuisi esim. kompostoitavaksi (Räisänen ym. 2017), on sen todettu hajoavan huonosti kompostissa (Pelto-Huikko 2021). 42 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Kuva 18. Tekstiilibrikettiä hevosilla tehdyssä kuivikevertailussa Ypäjällä. Kuva: Annika Johansson, SYKE. 3.6.1 Laskennan rajaus Tekstiilibriketin raaka-aineena käytettävän tekstiilin oletettiin olevan erilliskerättyä tekstiilijätettä. Jät- teen hyödyntämiselle hiilijalanjälkilaskennassa käytettiin ns. cut-off mallia (Ponsioen 2015), jossa teks- tiilijätteelle ei allokoida tekstiilin tuotannon ja käytön aikaisia ilmastovaikutuksia eikä vältettyjä pääs- töjä aiheudu (ks. luku 2.2.). Näin ollen tekstiilijätteelle ei allokoida tekstiilin tuotannosta aiheutuvia maankäytön vaikutuksia lainkaan. Tekstiilijätettä koskevissa elinkaariarvioinneissa cut-off malli on yksi yleisimmin käytetyistä allokointimenetelmistä (Sandin ja Peters 2018). Tekstiilibriketin tuotantoketju alkaa tekstiilin kuljetuksesta lajittelupisteeseen. Lajittelussa kan- kaasta irrotetaan mahdolliset napit, vetoketjut ja muut ylimääräiset osat käsin, jonka jälkeen tekstiili me- nee silppurin kautta brikettipuristimeen. Tekstiilijätteen lajittelun, silppuamisen ja briketöinnin oletettiin tapahtuvan samassa laitoksessa. Tekstiilin mahdollisesti sisältämien kemikaalien ja tekstiilin huonon maatumisen vuoksi tekstiilibriketillä kuivitetun lannan oletettiin päätyvän polttoon peltolevityksen si- jaan. Tekstiilin sisältämä hiili vapautuu siten ilmakehään. Alla kuva elinkaaristen ilmastovaikutusten laskentaperiaatteista (kuva 19) ja prosessikaavio tekstiilibrikettien tuotannosta (kuva 20). Kuva 19. Prosessikaavio tekstiilibriketin tuotannosta. Elinkaarilaskentaan sisällytettiin mustat tekstilaatikot. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 43 Kuva 20. Tekstiilibriketin elinkaaristen ilmastovaikutusten laskentaperiaate, jossa huomioidaan käytön (tekstiilibriketin tuotannon) päästöt. Laskentaan ei sisälly vertailutilannetta tai kuivikkeen käytöstä aiheutuvia päästöjä tai hyvityksiä. Laskennassa on käytetty sadan vuoden aikaperspektiiviä. 3.6.2 Laskennassa käytetyt lähtötiedot Tulevan tekstiilin erilliskeräyksen keskimääräiseksi kuljetusmatkaksi lajittelupisteeseen on arvioitu 97 km (Dahlbo ym. 2015). Kuljetuksen oletettiin tapahtuvan jakelukuorma-autolla. Yhdeksän tonnin täy- dellä kuormalla suuri jakelukuorma-auto tuottaa kilometriä kohden kasvihuonekaasupäästöjä 445 g CO2 -ekv. ja tyhjällä kuormalla 373 g CO2 -ekv. (VTT Oy 2007). Tekstiili silputaan 1 – 2 cm kokoisiin paloihin Penope-merkkisellä puujätemurskaimella (Näränen 2021). Laitteen energiankulutuksen ja prosessointikapasiteetin arvioinnissa hyödynnettiin laitekohtaisia tietoja, 22 kW ja 4 – 9 m3/h. Silppurista tekstiilijäte siirtyy briketöitäväksi, jolloin tekstiilisilppu puristuu kooltaan noin 4,5 – 5 cm levyiseksi ja 1 – 2 cm korkeiksi briketeiksi. Briketöinnin energiankulutuksen ja prosessointikapasi- teetin arvioinnissa hyödynnettiin Adelmann brikettipuristimen tehoa 37 kW ja prosessointikapasiteetin minimi- ja maksimiarvoja, 400 ja 700 kg/h. Molemmat laitteet; puujätemurskain ja briketöintipuristin toimivat sähköllä ja päästöjen arvioinnissa hyödynnettiin Suomen vuoden 2018 sähkönkulutuksen kes- kimääräistä päästökerrointa 115,6 t CO2- ekv./GWh (Lounasheimo ym. 2020). (taulukko 10.) Proses- sointia koskevan laskennan perusoletuksena käytettiin silppuamisen ja briketöinnin energiankulutuksen minimiarvoa. Tekstiilin tilavuuspainona käytettiin hankkeeseen kuuluvissa astiakokeissa mitattua 250 kg/m3 (Luke 2020), jolloin brikettitonnin valmistukseen kuluu 4 m3 tekstiiliä. Taulukko 10. Tekstiilibriketin tuotannon ilmastovaikutuksen laskennassa käytettyjä lähtötietoja. Laskentaoletuksia Lähde Tekstiilin tilavuuspaino Silppuamisen energiankulutus 250 kg/m3 2,4 – 5,5 kWh/m3 Saimaan Virta 2020 Penope 2021 Briketöinnin energiankulutus 18,5 – 32,4 kWh/m3 Larisso 2021 44 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 3.6.3 Epävarmuudet Tekstiilibrikettiä koskevaan lähtötietoaineistoon kohdistuu merkittäviä epävarmuuksia, sillä tuotantoa ei ole toistaiseksi suuressa mittakaavassa olemassa eikä tuotannon tietoja siten saatavilla. Saimaan Virta ry:llä tapahtuva tekstiilijätteen käsinlajittelu ja prosessointi ei siten vastaa laajassa mittakaavassa toteu- tetun erilliskerätyn tekstiilijätteen käsittelyjä ja jalostamista kuivikekäyttöön. Tekstiilijätteen silppuami- sen ja briketöinnin energiankulutus on tiiviisti sidoksissa mm. syötetyn materiaalin ominaisuuksiin. Tekstiilijätteen ominaisuudet ja tilavuuspaino vaihtelee kankaan laadusta riippuen. Tutkimustiedon puutteen vuoksi laskennassa hyödynnettiin laitekohtaisia tietoja ja siten tulokset ovat vain suuntaa anta- via. Tekstiilijätteen erilliskeräyksen kehittymisen myötä on myös oletettavaa, että tekstiilijätteelle muo- dostuu taloudellinen arvo, mikäli kannattavia uusiokäyttökohteita muodostuu. Mikäli tekstiiliä ei tällöin enää luokiteltaisi jätteeksi, tulisi sille hiilijalanjälkilaskennassa esimerkiksi allokoida osa tekstiilin raaka-aineen tuotannon ja käytön aikaisista ilmastovaikutuksista (ks. luku 2.1). Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 45 4 Tulokset ja tulosten tarkastelu Kasvihuonekaasupäästöjen laskemisessa hiilidioksidiekvivalenteiksi käytettiin luvussa 2 esitettyä tapaa painottaa tulevaisuudessa tapahtuvia päästöjä sen perusteella, kuinka kaukana tulevaisuudessa päästö (tai hiilen sidonta) tapahtuu. Tässä luvussa esitellään ensin hiilijalanjälkilaskelmat kuivikelajeittain ja sen jälkeen niitä verrataan toisiinsa. Lisäksi tulokset esitellään tilakokeissa tehtyjen käyttömäärien perusteella erikseen hevosille, broilereille ja lihanaudoille. 4.1 Turve Hiilijalanjälki laskettiin metsäojitetulta suolta nostetulle turpeelle ja alueen jälkikäyttönä tarkasteltiin vaihtoehtoisesti metsitystä tai ennallistamista. Turpeen hiilijalanjälki tuhatta turvekiloa kohti oli yh- teensä 690 kg CO2-ekv., kun jälkikäyttötapana oli metsitys, ja 780 kg CO2-ekv., kun jälkikäyttötapana oli ennallistaminen (kuva 21). Hiilijalanjälki koostuu lähes yksinomaan kuiviketurpeen hajoamisesta aiheutuvista hiilidioksidipäästöistä. Turvetta ei tarvitse erikseen prosessoida kuivikekäyttöä varten. Ero jälkikäyttötapojen välillä selittyy eroilla jälkikäyttövaiheen päästöissä: ennallistaminen aiheuttaa metaa- nipäästöjen lisääntymisen myötä suuremman ilmastovaikutuksen huolimatta siitä, että se on hiilen si- toja, metsityksen ollessa jäännösturpeen hajoamisen seurauksena hiilidioksidin nettopäästölähde (kuva 22). Kuiviketurpeen hiili vapautuu ilmakehään hiilidioksidina peltoon levitettynä hitaammin, kuin pol- tettaessa. Kuiviketurpeen hajoamisen ilmastovaikutus oli tämän tutkimuksen mukaan noin 65 % turpeen polton päästöistä (1039 kg CO2, kun turvetonnin tehollinen lämpöarvo on noin 9800 MJ (Alakangas 2000) ja turpeen polton päästöt 106 g CO2 / MJ (IPCC 2006)), kun huomioidaan sadan vuoden aikana tapahtuva kuiviketurpeen hajoaminen ja hajoamisessa vapautuvan hiilen ajallinen jaksottuminen sadan vuoden ajalle. Käytännössä kuiviketurpeen hiilijalanjälki vaihtelee tässä esitettyjä tuloksia enemmän, mm. vali- tusta suotyypistä ja sen jälkikäyttötavasta riippuen. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin keskimääräistä metsäojitettua suota. Suot ovat kuitenkin erilaisia ja kuivikekäyttöön soveltuvan turpeen paksuus ja nos- toaika vaihtelevat. Myös turpeen ominaisuudet, kuten kuiva-ainepitoisuus vaihtelee huomattavasti mm. tuotantosääolosuhteiden mukaan. Mikäli turve on kosteampaa, on se myös painavampaa, jolloin tuotet- tua kuiviketonnia tarkasteltaessa hiilen pitoisuus – ja siten myös hiilijalanjälki olisivat pienemmät. Nyt laskelmissa käytettiin keskimääräistä arviota kuiviketurpeen kosteudesta. Turpeen hajoamisnopeus saattaa vaihdella eri turvelajeilla niiden erilaisen hiilen koostumuksen vuoksi, mutta tutkimustietoa hiilen hajoamisesta oli rajoitetusti saatavilla tätä tutkimusta tehdessä. Vä- hemmän maatuneessa turpeessa on jäljellä enemmän nopeasti hajoavaa hiiltä, eli kuiva-ainetta kohden se sisältää enemmän hiiltä, kuin pidemmälle maatunut turve. Näin ollen on mahdollista, että kuiviketur- peen hajoaminen tapahtuu nopeammin, kuin tässä tutkimuksessa oletettiin. Mikäli hajoaminen on nope- ampaa, turpeen hiilijalanjälki on suurempi, kuin tässä esitetty. Turpeen hajoamisnopeuteen vaikuttavat myös olosuhteet. Tässä tutkimuksessa hiilen hajoamisnopeutena käytettiin Karhun ym. (2008) arviota, joka ei erottele eri turvejakeita toisistaan. Karhun ym. tutkimuksen mukaan turpeen hiilestä on jäljellä 14 % sadan vuoden kuluttua. 46 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Kuva 21. Turpeen elinkaarinen ilmastovaikutus (kg CO2 ekv./t turvetta) tuotantovaiheittain jaoteltuna jälkikäyttötavan ollessa metsitys tai ennallistaminen. Kuva 22. Turpeen tuotannon ja maankäytön kasvihuonekaasupäästöt päästölähteittäin hiilidioksidiekvi- valenteiksi muutettuna. Maankäyttö sisältää turpeen hajoamisen päästöt sekä turvetuotantoalueen maaperäpäästöt, joista on vähennetty referenssitilanteen (metsäojitettu suo) päästöt. Raaka-aineen tuotanto sisältää konetyön ja kuljetuksen sekä alueen jälkikäytön. -200 0 200 400 600 800 1000 Metsitys Ennallistaminen kg C O2 e kv ./t k ui vi ke tta Konetyö ja kuljetus Kuiviketurpeen hajoaminen Jälkikäyttö Turpeen tuotantoalue (maaperä) Maankäytön vertailutilanne Netto -100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 kg C O2 e kv . / t ku iv ik et ta Maankäyttö Raaka-aineen tuotanto Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 47 4.2 Rahkasammal Kuivikerahkasammalen hiilijalanjälki laskettiin kolmelle suotyypille (metsäojitettu suo, rahkaräme ja lyhytkorsikalvakkaneva). Perustilanteessa, eli metsäojitetulta suolta korjattaessa rahkasammaleen hiili- jalanjälki oli 460 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta (vaihteluväli 302 – 528 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta) (kuva 23). Rahkarämeeltä korjattaessa rahkasammaleen hiilijalanjälki vaihteli 366 – 490 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta ja lyhytkorsikalvakkanevalta 302 – 390 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta. Rahkasammalen hiilijalanjälki riippuu useasta samanaikaisesta tekijästä (suotyyppi, korjuusyvyys- ja sykli), jotka voivat toisaalta pienentää tai kasvattaa hiilijalanjälkeä riippuen hiilidioksidi- ja metaa- nipäästöjen dynamiikasta (kuvat 24 ja 25). Samanaikaisesti tuloksiin liittyy huomattavia epävarmuuksia tutkimustiedon puutteesta johtuen. Suurin osa rahkasammalkuivikkeen tuotannon päästöistä aiheutuu maankäytöstä, ja erityisesti korjatun rahkasammalen sisältämän hiilen hajoamisesta. Korjattaessa rahka- sammalta 30 cm paksuudelta, on kuivikkeen hajoamisen päästöt suuremmat kuin korjuusyvyyden ol- lessa 20 cm. Mitä syvemmältä rahkasammalta ja sen muodostamaa turvetta korjataan, sitä enemmän poistetaan hiiltä, joka olisi ilman korjuuta jäänyt suon pysyvään hiilivarastoon (Punkka 2019). Matalam- malta korjattaessa tarvitaan kuitenkin enemmän pinta-alaa, jotta voidaan tuottaa sama määrä kuivikerah- kasammalta, kuin korjuusyvyyden ollessa suurempi. Korjuusyvyyden ollessa maltillinen on kasvillisuuden palautuminen nopeampaa, mikä vaikuttaa puolestaan suolta aiheutuviin metaanipäästöihin. Tässä tutkimuksessa oletettiin, että kuivilta suotyy- peiltä (metsäojitetulta suolta ja rahkarämeeltä) korjattaessa suon metaanipäästöt kasvavat suotyypin muuttuessa kosteammaksi, ollen suuremmat kuin vertailutilanteen eli korjaamattoman suon päästöt, ku- ten Punkan (2019) tutkimus osoittaa. Mikäli suotyyppi muuttuu pysyvästi kosteammaksi ja korjuuväli on pitkä, sitä kauemmin vettyneempi korjuualue tuottaa vertailutilannetta suurempia metaanipäästöjä. Koska 20 cm korjuusyvyys mahdollistaa kasvillisuuden nopeamman toipumisen (arviolta 9 vuotta) 30 cm korjuusyvyyteen (arviolta 13 vuotta) verrattuna, ovat rahkasammaleen korjuun jälkeiset metaa- nipäästöt näillä suotyypeillä korkeammat kuin vertailutilanteen päästöt (kuva 24). Ja mitä pidempi kor- juusykli näillä suotyypeillä on, sitä enemmän kasvillisuuden muutos vaikuttaa rahkasammaleen hiilija- lanjälkeen. Metsäojitetulta suolta ja rahkarämeeltä korjattaessa maankäytön hiilijalanjälki oli siten pienempi, mikäli korjuu tehtiin 15 vuoden välein kuin korjuuvälin ollessa 30 vuotta. Sen sijaan korjuu- sykli ei vaikuta lyhytkorsikalvakkanevan hiilijalanjälkeen, koska sen tapauksessa suotyypin ei oleteta muuttuvan (Punkka 2019). Oletus suotyypin muuntumisesta on kuitenkin hyvin epävarma ja siihen voi vaikuttaa kehittymättömät korjuumenetelmät, jolloin suohon muodostuviin painanteisiin kerääntyy enemmän kosteutta. Viimeisimmät tutkimustulokset osoittavat, että nykyisillä korjuumenetelmillä rah- kasammal ei uudistu juuri lainkaan (Syrjänen 2021). Rahkasammaleen kestävän keruun työohjeen (2021) mukaan rahkasammal tulee kerätä niin ettei synny kuoppia eikä painanteita ja syvät painanteet ja ajourat keruualueella tasoitetaan keruun lopuksi. Näillä toimenpiteillä voidaan vähentää suotyypin muuttumisen riskiä. Kuivikerahkasammalen hiilijalanjälkeen vaikuttaa korjuualueen suotyyppi, sillä korjatun ja korjaa- mattomien soiden päästöt eroavat merkittävästi toisistaan. Lisäksi suotyyppi on merkittävä epävarmuu- den lähde, sillä myös saman suotyypin päästöt voivat vaihdella huomattavasti. Erityisesti metsäojitetut karut suot voivat olla eri lähteistä peräisin olevien mittaustulosten perusteella joko hiilen nieluja tai läh- teitä (Pohjala 2014). Metsäojitetut suot saattavat olla myös merkittäviä metaanin lähteitä esimerkiksi ojituksen epäonnistumisesta johtuen (Minkkinen ja Laine 2006). Jos laskennassa oletettaisiin, että met- säojitetut suot ovat hiilen lähteitä, olisi kyseiseltä suotyypiltä kerätyn kuivikerahkasammaleen hiilijalan- jälki pienempi kuin tässä tutkimuksessa esitetyt tulokset osoittavat. Rahkasammalkuivikkeen kuljetuksen ja prosessoinnin päästöt ovat keskimäärin 113 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta. Rahkasammalkuivikkeen kuljetuksen ja prosessoinnin päästöt ovat korkeammat kuin muiden tässä raportissa kuvattujen kuivikemateriaalien. Raaka-aineen kuljetus tuottaa enemmän päästöjä mitä painavampi raaka-aine on kyseessä, sillä tässä tutkimuksessa hyödynnettiin kuljetuksen hiilijalanjäljen arvioinnissa massaan perustuvaa arviointitapaa. Rahkasammalen korkea kosteusprosentti 48 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 (84 %) aiheuttaa sen, että sekä korjuu että kuljetus kuluttavat lopputuotteeseen nähden enemmän ener- giaa, kuin muiden kuivikkeiden tuotannossa. Rahkasammalen korjuutekniikkaa kehitetään parhaillaan tehokkaammaksi, jolloin myös polttoaineen kulutus ja sen aiheuttamat päästöt tulevat pienenemään (Fontell 2021). Lisäksi rahkasammaleen kuivatus kuluttaa jonkin verran energiaa. Kuivikerahkasamma- len hiilijalanjäljen kannalta prosessoinnin päästöillä on kuitenkin kokonaispäästöjen kannalta vähem- män merkitystä, sillä suurin osa päästöistä tapahtuu korjatulla suolla ja kuivikerahkasammalen hajotessa käytön jälkeen. Kuva 23. Rahkasammalkuivikkeen tuotannon kasvihuonekaasupäästöt kg CO2 ekv./t kuiviketta (minimi-maksimi) tuotantovaiheittain eriteltynä. Perusoletuksena on metsäojitettu suo 30 cm syvyydestä korjattuna ja 30 vuoden korjuusyklillä. Vaihteluväli kuvaa eri laskentaoletuksien (suotyyppi, korjuusyvyys, korjuusykli) vaikutusta tuloksiin. Vertailutilanteen päästöt on vähennetty kuivikkeen tuotannon maankäytön päästöistä. 0 100 200 300 400 500 600 Raaka-aineen tuotanto Prosessointi kuljetus Maankäyttö Yhteensä kg C O2 e kv . / t ku iv ik et ta Perusoletus Min Max Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 49 -250 -150 -50 50 150 250 350 450 Vertailutilanteen metaanipäästöt Metaanipäästöt kasvillisuuden toipumisjakson aikana Metaanipäästöt kasvillisuuden toipumisen jälkeen Korjuun jälkeen kertymättä jäänyt pitkäkestoinen hiili Kuivikkeen hajoamisen päästöt Netto CO 2 ek v/ t k ui vi ke tt a Metsäojitettu suo Korjuusyvyys 30 cm, korjuusykli 30 vuotta Korjuusyvyys 30 cm, korjuusykli 15 vuotta Korjuusyvyys 20 cm, korjuusykli 30 vuotta Korjuusyvyys 20 cm, korjuusykli 15 vuotta -250 -150 -50 50 150 250 350 450 Vertailutilanteen metaanipäästöt Metaanipäästöt kasvillisuuden toipumisjakson aikana Metaanipäästöt kasvillisuuden toipumisen jälkeen Korjuun jälkeen kertymättä jäänyt pitkäkestoinen hiili Kuivikkeen hajoamisen päästöt Netto CO 2 ek v/ t k ui vi ke tt a Rahkaräme Korjuusyvyys 30 cm, korjuusykli 30 vuotta Korjuusyvyys 30 cm, korjuusykli 15 vuotta Korjuusyvyys 20 cm, korjuusykli 30 vuotta Korjuusyvyys 20 cm, korjuusykli 15 vuotta 50 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Kuva 24 (sivuilla 49 ja 50). Korjuusyvyyden ja -syklin vaikutus rahkasammalkuivikkeen maankäytön ilmastovaikutuksiin korjuualueen ollessa metsäojitettu suo, rahkaräme tai lyhytkorsikalvakkaneva. Kuva 25. Korjuusyvyyden ja -syklin vaikutus rahkasammalkuivikkeen maankäytön hiilidioksidi- ja metaanipäästöihin korjuualueen ollessa metsäojitettu suo, rahkaräme tai lyhytkorsikalvakkaneva. 4.3 Järviruokosilppu Tiiviisti kasvavalta rantavyöhykkeeltä niitetyn ja siitä silputun järviruokosilppukuivikkeen hiilijalanjälki oli negatiivinen, -1438 kg CO2 ekv../tonni kuiviketta, eli järviruo’on kuivikekäytöllä voidaan vähentää kasvihuonekaasupäästöjä. Järviruokosilpun negatiivisesta hiilijalanjäljestä valtaosa aiheutuu maankäy- töstä, ja siinä erityisesti ruovikon niiton seurauksena vältettävistä metaanipäästöistä (kuva 26 ja 27). Ruokomassan niittotyön ja kuljetuksen osuus päästöistä on vähäinen. Laskennassa oletettiin yksinker- taistetusti ruovikon metaanipäästöjen vähenevän samassa suhteessa kuin ruovikkoa niitetään. Tulee ot- taa kuitenkin huomioon, että ruovikon niiton vaikutus hiilitaseeseen on monimutkaisempi, eikä riittävää tutkimustietoa niiton vaikutuksista ole saatavilla tarkempia arvioita varten. -350 -250 -150 -50 50 150 250 350 450 Vertailutilanteen metaanipäästöt Metaanipäästöt kasvillisuuden toipumisjakson aikana Metaanipäästöt kasvillisuuden toipumisen jälkeen Korjuun jälkeen kertymättä jäänyt pitkäkestoinen hiili Kuivikkeen hajoamisen päästöt Netto CO 2 ek v/ t k ui vi ke tt a Lyhytkorsikalvakkaneva Korjuusyvyys 30 cm, korjuusykli 30 vuotta Korjuusyvyys 30 cm, korjuusykli 15 vuotta Korjuusyvyys 20 cm, korjuusykli 30 vuotta Korjuusyvyys 20 cm, korjuusykli 15 vuotta -100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 30 cm, 15 v. 30 cm, 30 v. 20 cm, 15 v. 20 cm, 30 v. 30 cm, 15 v. 30 cm, 30 v. 20 cm, 15 v. 20 cm, 30 v. 30 cm, 15 v. 30 cm, 30 v. 20 cm, 15 v. 20 cm, 30 v. kg C O2 e kv . / t ku iv ik et ta CH₄ CO₂ Metsäojitettu suo LyhytkorsikalvakkanevaRahkaräme Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 51 Järviruo’on satotaso ja ruovikon päästöt riippuvat sekä niittoalueen ominaispiirteistä (mm. maantie- teellinen sijainti, vesistön rehevyys ja avoimuus) että veden syvyydestä. Tässä tutkimuksessa arvioitiin matalalla kasvavan ruovikon talviniiton vaikutuksia, mutta tuloksia voidaan soveltaa myös kesällä nii- tettyyn ruovikkoon. Jos ruovikkoa niitetään alueilta, joissa vesi on syvempää ja ruovikko harvempaa, satotaso on usein pienempi niitettyä hehtaaria kohden. Tutkimustietoa talviniiton vaikutuksista ruovikon kykyyn pumpata metaania sedimentistä ei ole saatavilla. Talviniitto ei välttämättä vaikuta merkittävästi ruovikon kykyyn pumpata metaania, sillä paine-erot eivät todennäköisesti muutu vastaavasti kuin kesäniitossa, koska kuollut ruovikko katkeaa usein muutenkin jäiden vaikutuksesta. Katkennutta ruovikkoa voi myös ajautua syvemmältä vesistöstä rantavyöhykkeelle, jonka mädäntyminen rantavyöhykkeellä ei ole kytköksissä rantavyöhykkeellä kasva- van ruovikon hajoamisesta muodostuviin päästöihin. Näin ollen rantavyöhykkeeltä niittäminen ei välttä- mättä aiheuta yhtä suuria päästösäästöjä, kuin tässä tutkimuksessa on oletettu, jos vertailutilanteessa rantavyöhykkeen ruovikon päästöt aiheutuvat osin syvemmältä vesistöstä ajautuvien kuolleiden ruovi- koiden mädäntymisestä. Jos ruovikkoa niitetään vesistönhoidollisista syistä, voidaan niiton seurauksena muodostuva päästö- jen väheneminen tai osa niistä allokoida myös kunnostustoimille. Tässä tapauksessa kuivikkeena hyö- dynnetyn järviruo’on hiilijalanjälki olisi suurempi kuin tässä tutkimuksessa on esitetty, koska niiton tuottama päästöhyöty kohdennettiin kokonaan tuotetulle kuivikkeelle. Koska myös ruovikon palautumiskyky talviniiton jälkeen tunnetaan puutteellisesti, tarkasteltiin tässä tutkimuksessa lisäksi palautumiskyvyn vaikutuksia tulokseen herkkyystarkasteluna (kuva 28). Jos ruovikon niittämisen oletettiin lisäävän kasvua 10 %, hiilijalanjälki oli yhteensä noin 160 kg CO2 ekv. suurempi. Tällöin niiton jälkeisenä vuonna hiilen sidonta lisääntyy, mutta vastaavasti metaanipäästöt kasvavat vertailutilanteeseen nähden. Jos taas niitto heikentäisi ruovikon palautumiskykyä 10 %, hiilija- lanjälki olisi noin 160 kg CO2 ekv. pienempi. Tällöin puolestaan hiilen sidonta heikkenee vertailutilan- teeseen nähden, mutta päästöjä hallitsevat metaanipäästöt vähenevät. Hiilijalanjälki ei sisällä järviruokosilpun kuivikekäytön päästöjä, mutta ottaa huomioon silpun sisäl- tämän eloperäisen aineksen hajoamisen. Niitetyn järviruokosilpun hiilen oletettiin hajoamisen seurauk- sena vapautuvan hiilidioksidina, mikä edellyttää hapellisia olosuhteita. Vertailutilanteessa ruovikon si- sältämä hiili vapautuu sekä metaanina että hiilidioksidina. Riippuen kuivikkeen käsittelyketjusta, metaanipäästöjä voi kuitenkin muodostua mahdollisen kompostoitumisen yhteydessä, jolloin hiilijalan- jälki kasvaa ja on suurempi kuin nyt esitetty. Hiilijalanjälkilaskennan tarkentamiseksi ruovikon niiton vaikutuksia metaanipäästöihin on syytä tarkentaa ja kiinnittää huomio etenkin toistuvien niittojen vaikutusten arvioimiseen. Samalla alueella toistuvien niittojen vaikutuksia ei tässä tutkimuksessa arvioitu. 52 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Kuva 26. Järviruokosilpun tuotannon kasvihuonekaasupäästöt kg CO2 ekv./ t kuiviketta (minimi- maksimi) tuotantovaiheittain eriteltynä. Perusoletus kuvaa tilannetta, jossa talviniitto ei vaikuta ruovikon palautumiskykyyn. Vaihteluväli kuvaa eri laskentaoletuksien (mm. palautumiskyky) vaikutusta tuloksiin. Vertailutilanteen päästöt on vähennetty kuivikkeen tuotannon maankäytön päästöistä. Kuva 27. Järviruo’on maankäytön kasvihuonekaasupäästöt (kg CO2 ekv./ t kuiviketta) vertailutilanteessa (ei niittoa) ja tuotantotilanteessa (niitto). Järviruo’on maankäytön nettoilmastovaikutus saadaan, kun tuotantotilanteen päästöistä vähennetään vertailutilanteen päästöt. -1800 -1600 -1400 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 200 Maankäyttö Raaka-aineen tuotanto Kuljetus Yhteensä kg C O2 e kv . / t ku iv ik et ta Perusoletus Min Max -2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 Vertailutilanne: Ei niittoa Niitto Hiilijalanjälki kg C O2 e kv /t k ui vi ke tt a CO₂ CH₄ Netto Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 53 Kuva 28. Ruovikon palautumisen vaikutus järviruokosilpun hiilijalanjälkeen. Perusoletuksen (niitto ei vaikuta palautumiseen) lisäksi tarkasteltiin vaihtoehtoja, joissa niiton seurauksena ruovikon kasvukyky heikentyy 10 % tai lisääntyy 10 %. 4.4 Ruokohelpisilppu ja -pelletti Ruokohelpisilpun ja -pelletin hiilijalanjälki (-97– 3714 kg CO2 ekv/ tonni kuiviketta) on voimakkaasti riippuvainen mm. maalajista, satotasosta ja juuriston ja maanpäällisen biomassan välisestä suhteesta. Saatujen tulosten mukaan kivennäismaalla tuotettu ruokohelpi on hiilijalanjäljeltään pienempi verrat- tuna multamaalla tuotettuun ruokohelpeen (kuva 29). Tämä johtuu siitä, että multamaalla hiiltä haihtuu orgaanisen aineksen hajotessa kivennäismaata huomattavasti suurempi määrä, eikä ruokohelven viljely välttämättä riitä kompensoimaan multamaiden luontaista hiilikatoa. Kivennäismaan orgaanisen aineksen pitoisuuden ollessa 4 % ja kasvin juuriston osuuden ollessa jopa 70 % koko kasvin biomassasta, ruoko- helven hiilijalanjälki voi olla kokonaisuudessaan negatiivinen (-246 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta), eli hiiltä sitova (kuva 30). Kivennäismaan orgaanisen aineksen pitoisuudesta ja juuriston osuudesta riip- puen, hiilijalanjälki vaihteli välillä -246 – 613 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta. Multamaalla ruokohelpi- kuivikkeen tuotannon hiilijalanjälki oli huomattavasti suurempi (748 – 3716 kg CO2 ekv./tonni kuivi- ketta). Suurin osa hiilijalanjäljestä aiheutui raaka-aineen tuotannossa pellon vaatimasta lannoituksesta ja kalkituksesta (kivennäismaalla 123 – 145 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta (kuva 31), multamaalla 164 – 196 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta). Pelletöinnin ja kuljetuksen vaikutus hiilijalanjälkeen oli vähäinen, yhteensä n. 18 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta (kuva 29). Maankäytön päästöt vaikuttavat eniten ruokohelpikuivikkeen hiilijalanjälkeen (kuva 29). Juuriston osuuden ollessa suurimmillaan (70 %), ruokohelpi sitoo maaperään hiiltä, joka kompensoi maaperästä haihtuvan hiilen määrää. Multamailla hiilen hävikki on huomattavasti kivennäismaita korkeampi, jolloin ruokohelven sitoma hiili ei riitä kompensoimaan maaperästä haihtuvaa hiilen määrää. Tulee ottaa kui- tenkin huomioon, että tässä tutkimuksessa maankäytön vertailutilanteeksi määritettiin teknosfäärin pois- taminen ja maa-alan palautuminen kohti luonnontilaa (kivennäismaa) tai ennallistetaan/metsitetään (multamaa) johdonmukaisen vertailun mahdollistamiseksi. Mikäli vertailutilanteeksi olisi määritetty ny- kyinen maankäyttö, olisivat tulokset erilaiset kuin nyt esitetty. Jos tarkasteltaisiin eloperäisten maiden erilaisia käyttömuotoja ja vertailutilanteena olisi esimerkiksi jonkin toisen peltobiomassan, kuten ohran, viljely, olisi ruokohelven viljelyn hiilijalanjälki pienempi suuremman hiilensidonnan vuoksi. Ruokohel- ven viljely eloperäisillä mailla voi siis vähentää viljelymaiden kasvihuonekaasupäästöjä viljan viljelyyn verrattuna, kuten useissa tutkimuksissa on todettu (mm. Shurpali et al. 2009, Tavi 2014). Toisaalta, -2000 -1500 -1000 -500 0 500 Ei vaikutusta -10 % +10 % kg C O2 e kv /t k ui vi ke tt a CO₂ CH₄ Netto 54 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 mikäli ruokohelven viljely lisääntyisi, tulisi huomioida mistä lisääntynyt peltopinta-alan tarve otetaan ja mihin pellolla aiemmin viljelty tuotanto siirtyy. Turvepitoisilla mailla ruokohelven kosteikkoviljely on myös yksi keino vähentää maaperän kasvihuonekaasupäästöjä (Naukkarinen 2021). Tarkasteltaessa kasvihuonekaasupäästöjä kuiviketonnia kohden, pelletin ja silpun ero jää vä- häiseksi. Materiaalien tilavuuspainossa on kuitenkin huomattava ero, sillä tonni ruokohelpisilppua vas- taa noin seitsemää kuutiota, kun taas tonni ruokohelpipellettiä vastaa noin 1,5 kuutiota. Myös muilta ominaisuuksiltaan pelletti oli hyvin erilaista silppuun verrattuna. Pelletti on erittäin tiivistä, mutta käy- tössä se hajoaa hieman turvetta muistuttavaksi patjaksi. Pelletin säilyvyys, säilytettävyys ja käsiteltä- vyys on myös hyvin erilainen silputtuun ruokohelpeen verrattuna. Pelletti sisältää tilavuutta kohden enemmän hiiltä, kuin silppuna korjattu ruokohelpi. Näin ollen ruokohelpipelletin ja silpun käyttömääriin on syytä kiinnittää erityistä huomiota myös ilmastonäkökulmasta. Shurpalin ym. (2010) mukaan turvepelloilla viljeltäessä ruokohelven hiilidioksidipäästöt on 160 – 249 kg CO2/ha vuodessa (ei sisällä maankäytön vertailutilannetta), mikä on huomattavasti vähemmän kuin tässä tutkimuksessa käytetty arvio. Shurpali ym. (2010) tutkimuksen mukaan myös lannoituksen päästöt ovat merkittävästi pienemmät kuin tässä tutkimuksessa on arvioitu, ja maankäytön päästöt on sisällytetty arvioon puutteellisesti (ilman vertailutilannetta). Mäkisen ym. (2006) tekemän selvityksen mukaan, energiakäyttöön viljellyn ruokohelven hiilijalanjälki on noin 1600 kg CO2 ekv./ha ilman maan- käytön päästöjen sisällyttämistä. Mäkisen ym. (2006) laskelma vastaa paremmin tässä tehtyä laskentaa, mikäli maankäytön päästöjä ei huomioida. Kuiviketonnia kohden laskettuna päästöt ovat Mäkisen ym. (2006) mukaan siten 268 kg CO2 ekv./t ja tässä tutkimuksessa vastaavasti 168 – 253 kg CO2 ekv/t. Las- kennan rajaukset eivät ole kuitenkaan täysin yhteneväiset. Ilmastohyötyjen kannalta on keskeistä, että satotaso ja sen myötä hiilen sidonta pysyvät korkeina. Kuivina satovuosina satotaso voi kuitenkin jäädä merkittävästikin hiilijalanjälkilaskennassa arvioitua pienemmäksi. Pienempi satotaso edellyttää siten suuremman peltopinta-alan saman kuivikemäärän tuot- tamiseen, jolloin maankäytön päästöt kasvavat suuremmiksi kuin nyt on arvioitu. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 55 Kuva 29. Ruokohelpipelletin tuotannon kasvihuonekaasupäästöt kg CO2 ekv./ t kuiviketta (minimi- maksimi) tuotantovaiheittain eriteltynä kivennäismaalla (K) ja multamaalla (M). Perusoletuksena käytettiin multamaalla ja kivennäismaalla maanpäälliselle biomassalle ja juuristolle 50/50 suhdetta. Kivennäismaan perusoletuksessa maaperän orgaanisen aineksen oletettiin olevan 4 % ja multamaalla 20 %. Vaihteluväli kuvaa eri laskentaoletuksien (mm. lannoitus, orgaanisen aineksen pitoisuus sekä juuriston ja maanpäällisen biomassan suhde) vaikutusta tuloksiin. Vertailutilanteen päästöt on vähennetty kuivikkeen tuotannon maankäytön päästöistä. -1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 kg C O2 e kv . / t ku iv ik et ta Perusoletus Min Max 56 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Kuva 30. Maalajin (kivennäismaa ja multamaa), multavuuden (kivennäismaalla 4 % / 6 %, multamaalla 20 % / 40 %) sekä maanpäällisen biomassan ja juuriston suhteen (50/50 ja 30/70) vaikutus maankäytön kasvihuonekaasupäästöihin vertailutilanne huomioiden. -800 -600 -400 -200 0 200 400 600 50/50 ja 4% multavuus 50/50 ja 6% multavuus 70/30 ja 4 % multavuus 70/30 ja 6 % multavuusk g CO 2 ek v. / t k ui vi ke tt a Kivennäismaa (Vertailutilanne: metsittyminen) CH₄ N₂O CO₂ Netto 0 1000 2000 3000 4000 50/50 ja 20% multavuus 50/50 ja 40% multavuus 70/30 ja 20% multavuus 70/30 ja 40% multavuusk g CO 2 ek v. / t k ui vi ke tt a Multamaa (Vertailutilanne: metsittäminen) CH₄ N₂O CO₂ Netto -1000 0 1000 2000 3000 4000 50/50 ja 20% multavuus 50/50 ja 40% multavuus 70/30 ja 20% multavuus 70/30 ja 40% multavuusk g CO 2 ek v. / t k ui vi ke tt a Multamaa (Vertailutilanne: ennallistaminen) CH₄ N₂O CO₂ Netto Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 57 Kuva 31. Kivennäismaalla tuotetun ruokohelven tuotannon kasvihuonekaasupäästöjen (yhteensä 170 kg CO2 ekv./t kuiviketta) jakautuminen osavaiheisiin. 4.5 Murukuivike Murukuivikkeen hiilijalanjälki oli 953 – 1762 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta, kun raaka-aineena käyte- tään sahateollisuuden sivuvirtana syntyvää kutterinlastua päätehakatusta puusta. Raaka-aineen tuotan- non, prosessoinnin ja kuljetuksen osuus hiilijalanjäljestä oli vähäinen, noin 7 – 13 % (128 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta). Päästöjä hallitsee siten maankäyttö, noin 87 – 93 % hiilijalanjäljestä (825 – 1634 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta) (kuva 26). Maankäytön päästöjen suuruuteen vaikuttaa murukuivikkeen raaka-aineena käytettävän puun hidas uusiutumisnopeus sekä metsän hakkuun negatiivinen ilmastovai- kutus suhteessa vertailutilanteeseen, jossa metsää ei hakata. Lisäksi murukuiviketonni on tiivistä ja kui- vaa, joten sen hiilisisältökin on suuri. Laskennassa oletettiin, että murukuivikelanta päätyy polttoon, jolloin kuivikkeen sisältämä hiili va- pautuu ilmakehään samana vuonna. Jos kuivike sen sijaan päätyisi kompostointiin ja peltolevitykseen, hiili vapautuisi hitaammin ja murukuiviketonnin hiilestä olisi 100 vuoden aikajänteellä jäljellä n. 27 kg. Loppukäytön merkitys jää kuitenkin vähäiseksi, koska peltokäyttö polton sijaan alentaa hiilijalanjälkeä vain noin 0,5 %. Puuperäisellä kuivikelannalla voisi olla myös muita loppukäyttökohteita peltokäytön sijaan. Esimerkiksi pyrolysoimalla kuivikelantaa voitaisiin tuottaa biohiiltä erilaisiin käyttökohteisiin, kuten kasvualustojen ja kuivikkeiden raaka-aineeksi tai maanparannusaineeksi. Puupohjainen kuivike kompensoi lannan korkeaa tuhkapitoisuutta pyrolyysiprosessissa ja tuottaisi todennäköisesti parempilaa- tuista biohiiltä kuin pelkkää lantaa pyrolysoimalla. Murukuivikkeen raaka-aineena käytetään nykyisin kutterinlastua, jota syntyy päätehakatun puun höyläyksestä sivuvirtana. Jos murukuivikkeen kysyntä kasvaa ja tuotantoprosessi kehittyy, voi raaka- aineeksi ohjautua enemmän runkopuuta tai muita puujakeita, kuten ensi- ja väliharvennuspuuta, hakkuu- tähteitä tai jätepuuta. Erilaiset puuraaka-aineet voivat vaikuttaa murukuivikkeen ominaisuuksiin, ja nii- den alkuperällä on keskeinen vaikutus kuivikkeen hiilijalanjälkeen. Lisäksi ilmastovaikutusten arvioin- nissa tulee ottaa huomioon mahdolliset muutokset raaka-aineen hyödyntämisessä. Jos esimerkiksi osa nyt energiahyödyntämiseen päätyvästä kutterinlastusta päätyy kuivikkeeksi, tulee energiantarve kattaa toisella tapaa. Ruokohelven viljely Viljelmän perustaminen Lannoitus Sadonkorjuu (konetyö) Viljelmän lopetus 58 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Alla olevassa kuvassa (32) on arvioitu ensi- ja väliharvennuspuun sekä kaikkien hakkuiden (ensi-, väliharvennus ja päätehakattu puu) maankäytön ilmastovaikutuksia murukuiviketonnia kohden Helin ym. (2016) artikkeliin pohjautuen. Mikäli murukuivikkeen tuotannossa voitaisiin hyödyntää väliharven- nettua puuta päätehakatun puun sijaan, pienenisivät maankäytön ilmastovaikutukset murukuiviketonnia kohden noin 20 %. (kuva 33). Myös muiden muuten metsään hajoamaan jäävien jakeiden, kuten nope- asti hajoavien hakkuutähteiden ja oksien, hyödyntäminen murukuivikkeen raaka-aineena tuottaa pie- nemmän hiilijalanjäljen kuin hitaammin hajoavien kantojen hyödyntäminen (Seppälä ym. 2015). Met- sään lahoamaan jäänyt puuaines on tärkeä osa metsän hiilivarastoa, käsittäen noin 8 % maailman metsien hiilivarastosta, ja tärkeä elinympäristö monipuoliselle eliöstölle (Seibold ym. 2021). Lidner ym. (2019) mukaan metsänhakkuun ilmastovaikutusten arvioinnin yhteydessä tulisikin aina ottaa huomioon myös vaikutukset luonnon monimuotoisuuteen. Hiilijalanjälkilaskelmien allokointimenetelmäksi valikoitui massa-allokointi (luku 2.1). Mikäli lä- hestymistapa olisi ollut raaka-aineen taloudelliseen arvoon perustuva allokointi, kutterinlastun tuotan- non ilmastovaikutuksista murukuivikkeelle jyvitettäisiin vain 2 % nyt käytetyn 10,6 % sijaan (luku 3.5). Maankäytön hiilijalanjälki olisi taloudellista allokointia käyttämällä jopa noin 81 % pienempi massa- allokointiin verrattuna. Massa-allokoinnilla maankäytön päästöt ovat 1056 – 1485 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta ja vastaavasti taloudellisella allokoinnilla 199 – 280 kg CO2 ekv./ tonni murukuiviketta. Allo- kointimenetelmän valinnalla on siten suuri vaikutus laskennallisiin tuloksiin. (kuva 34) Kuva 32. Murukuivikkeen elinkaarinen ilmastovaikutus (kg CO2 ekv./t kuiviketta) tuotantovaiheittain jaoteltuna. Perusoletuksena käytettiin päätehakkuun GWPbio-kertoimien minimi- ja maksimiarvojen keskiarvoa (Helin ym, 2016). Vaihteluväli kuvaa GWPbio-kertoimien vaihteluvälin vaikutusta tuloksiin. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Raaka-aineen tuotanto Prosessointi Kuljetus Maankäyttö Yhteensä kg C O2 e kv . / t ku iv ik et ta Perusoletus Min Max Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 59 Kuva 33. Erilaisten hakkuiden vaikutus maankäytön ilmastovaikutukseen vertailutilanteeseen verrattuna (kg CO2 ekv./t kuiviketta). Perusoletuksena käytettiin erilaisten hakkuiden GWPbio-kertoimien minimi- ja maksimiarvojen keskiarvoa (Helin ym, 2016). Vaihteluväli kuvaa GWPbio-kertoimien vaihteluvälin vaikutusta tuloksiin. Kuva 34. Allokointimenetelmän valinnan vaikutus maankäytön ilmastovaikutuksen laskentaan, taloudel- linen allokointi vs. massa-allokointi (kg CO2 ekv./ t kuiviketta). Perusoletuksena käytettiin päätehakkuun GWPbio-kertoimien minimi- ja maksimiarvojen keskiarvoa (Helin ym, 2016). Vaihteluväli kuvaa GWPbio- kertoimien vaihteluvälin vaikutusta tuloksiin. 4.6 Tekstiilibriketti Tekstiilibrikettitonnin hiilijalanjälki vaihteli välillä 51 – 58 kg CO2 ekv./ tonni kuiviketta (kuva 35). Hiilijalanjälki koostuu pääasiassa erilliskerätyn tekstiilijätteen kuljetuksesta käsittelylaitokselle. Kulje- tuksen hiilijalanjälki on 41 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta, joka perustuu arvioon tulevan erilliskeräyksen keskimääräisestä kuljetusmatkasta. Raaka-aineen prosessointi aiheuttaa hiilijalanjäljestä vain pienen osan, 10 – 17 kg CO2 ekv./tonni kuiviketta. Prosessoinnin päästöissä huomioidaan ainoastaan tekstiili- jätteen silppuamisesta ja briketöinnistä aiheutuvat ilmastovaikutukset. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Päätehakkuu Ensiharvennus Väliharvennus Kaikki hakkuut yhteensä kg C O2 e kv . / t ku iv ik et ta Perusoletus Min Max 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Taloudellinen allokointi Massa-allokointi kg C O2 e kv . / t ku iv ik et ta Perusoletus Min Max 60 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Tällä hetkellä tekstiilibrikettiä ei tuoteta suuressa mittakaavassa kuivikekäyttöön. Tekstiilibriketin prosessoinnille ei ollut saatavilla päästötietoja soveltuvassa mittakaavassa, vaan laskennassa hyödynnet- tiin mm. puujätteen murskauksen energiankulutustietoja. Näin ollen prosessoinnin päästöt saattavat olla yliarvioituja. Toisaalta, mikäli tekstiilijätteen keräys ja prosessointi kuivikkeeksi yleistyy tulevaisuu- dessa, saattaa se edellyttää tekstiilijätteen jatkojalostusta kuivikeominaisuuksien parantamiseksi ja siten lisätä energiankulutusta. Tekstiilibriketin pieni hiilijalanjälki johtuu jätteiden elinkaariarvioinnissa käytetystä cut-off rajauk- sesta, jossa tekstiilijätteen tuotannon ja käytön aikaisia ilmastovaikutuksia ei huomioida. Näin ollen myöskään tekstiilin tuotannon maankäytön päästöt eivät sisälly tässä tarkastelussa tekstiilibriketin hiili- jalanjälkeen. Tekstiilibriketin alhainen hiilijalanjälki osoittaa siten, että kierrätysmateriaalien hyödyntä- minen kuivikkeiden tuotannossa voisi olla ilmastovaikutusten hillinnän kannalta hyödyllistä. Tämä pä- tee etenkin alihyödynnettyjen kierrätys- ja sivutuotemateriaalien kohdalla, sillä Sandin ja Petersin (2018) tekstiilin kierrätystä ja uudelleenkäyttöä koskevan kirjallisuuskatsauksen perusteella, tekstiilin uudelleenkäyttöä tulisi suosia kierrätyksen sijaan. Tekstiilibriketin arvioitiin soveltuvan huonosti peltolevitykseen huolimatta siitä, että tekstiilibriketti oli valmistettu kierrätyspuuvillasta (Salo ym. 2022). Tekstiilijätteen sisältämät mahdolliset haitalliset yhdisteet sekä huono maatuvuus eivät tue tekstiilibriketillä kuivitetun lannan ravinteiden jatkohyödyntä- mistä peltokäytössä. Mikäli tekstiilijätettä hyödynnettäisiin tulevaisuudessa kuivikkeena, tulee kuivike- materiaalin kehitystyössä kiinnittää huomiota sen jatkokäyttömahdollisuuksiin, hygieenisyyteen ja ris- kittömyyteen. Mikäli tulevaisuudessa tekstiilijätteen hyötykäyttö lisääntyy ja tekstiilijätteelle muodostuu kysyn- nän kautta taloudellinen arvo, tulisi hiilijalanjälkilaskennassa ottaa huomioon myös raaka-aineen tuotan- non ja käytön vaikutus. Tällöin päästöt tulisi allokoida tekstiilin eri käyttövaiheille, mikä voi osoittautua haastavaksi ilman riittävää tutkimustietoa tekstiilien käyttöiästä. Tekstiilituotteiden hiilijalanjäljet ovat- kin usein tapauskohtaisia, etenkin kun värjäys- ja viimeistelyprosessit, käyttövaihe ja loppukäyttö on otettu mukaan analyysiin (van der Velden ym. 2014). Kuva 35. Tekstiilibriketin elinkaarinen ilmastovaikutus (kg CO2 ekv./t kuiviketta) tuotantovaiheittain esitettynä. Perusoletuksena käytettiin silppuamisen ja briketöinnin pienempää energiankulutusta. Vaihteluväli kuvaa energiankulutuksen vaihtelun vaikutusta tuloksiin. 0 10 20 30 40 50 60 70 Prosessointi Kuljetus Yhteensä kg C O2 e kv . / t ku iv ik et ta Perusoletus Min Max Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 61 4.7 Yhteenveto kuivikemateriaalien hiilijalanjäljistä massaa kohden laskettuna Tämän tutkimuksen mukaan rahkasammaleella, järviruo’olla, ruokohelvellä ja tekstiilibriketillä on kui- viketonnia kohti tarkasteltuna turvetta pienempi hiilijalanjälki, ja murukuivikkeen hiilijalanjälki on kui- viketurvetta suurempi (kuvat 36 – 40). Kun tarkastellaan kuivikemateriaalien eri elinkaaren vaiheita, voidaan todeta, että maankäytön päästöt aiheuttavat suurimman osan hiilijalanjäljestä kaikissa vaihtoeh- doissa, lukuun ottamatta tekstiilibrikettiä, jolla ei tässä tutkimuksessa oletettu olevan maankäytön vaiku- tuksia. Sen sijaan raaka-aineiden prosessoinnilla yhdessä kuljetusten kanssa on pienin vaikutus. Tässä tutkimuksessa tarkastelujen kuivikemateriaalien tuotanto on vasta kehitysvaiheessa ja raaka- aineen alkuperä ja niiden prosessointi sekä kuljetusmatkat voivat vaihdella huomattavasti. Näin ollen hiilijalanjälki laskettiin usealle vaihtoehtoiselle skenaariolle. Tuloksissa esitetyt vaihteluvälit (kuvat 30 – 34) eivät siten kuvaa esitetyn tuloksen luotettavuutta, vaan ne kuvaavat tässä tutkimuksessa kullekin materiaalille tehtyjä vaihtoehtoisia tarkasteluita. Vaihtoehtoiset tarkastelut vähentävät tuloksiin kohdis- tuvaa epävarmuutta. Esitetty vaihteluväli sisältää myös jonkin verran käytettyjen parametrien vaihtelu- välejä, mutta niiden vaikutus ei ole esitetyissä tuloksissa merkittävä. Tuloksia tarkasteltaessa tulee ottaa huomioon lähtöaineistona käytetyn tutkimustiedon rajallisuus sekä aineistoon liittyvät huomattavat epä- varmuudet. Käytännössä hiilijalanjälki vaihtelee enemmän kuin mitä tämän tutkimuksen tulokset osoit- tavat. Parametreihin kohdistuvaa epävarmuutta ei tässä tutkimuksessa tarkasteltu syvällisesti kaikkien valittujen materiaalien kohdalla ja lisäksi vaihtoehtoiset skenaariotarkastelut olivat rajatut. Esitettyjä tu- loksia voidaan siten pitää suuntaa antavina, ja ne pätevät tässä tutkimuksessa käytetyille laskentaoletuk- sille. Vaihtoehtoisten materiaalien lisätutkimuksen tarve on ilmeinen. Tähän tutkimukseen sisällytettiin maankäytön vertailutilanteen vaikutukset eri kuivikkeiden hiilija- lanjälkeen. Tekstiilibrikettikuivikkeella maankäytön ilmastovaikutukset jätettiin kuitenkin huomioi- matta, sillä vallitsevan käytännön mukaan maankäytön ilmastovaikutuksia ei kohdenneta raaka-aineille, joilla ei ole tällä hetkellä taloudellista arvoa. Materiaaleilla, joilla vertailutilanteen hiilensidonta on suuri, allokoituu tässä lähestymistavassa enemmän ilmastovaikutuksia kuin niille materiaaleilla, joilla ei vertailutilanteessa ole merkittävää hiilensidontaa. Tästä syystä esimerkiksi murukuivikkeen hiilijalan- jälki on suurempi kuin muiden tässä tutkimuksessa tarkasteltavien kuivikemateriaalien. Tässä tutkimuksessa käytetty aineisto maankäytön vertailutilanteista ei ole täysin yhteneväinen ver- tailtavien materiaalien välillä osin puutteellisesta tutkimustiedon saatavuudesta johtuen. Tutkimustietoa etenkin siitä, miten teknosfäärin poistaminen vaikuttaa luonnolliseen palautumiseen, on hyvin rajalli- sesti olemassa ja olemassa olevaan tietoon kohdistuu huomattavia epävarmuuksia. Luontoympäristön monimuotoisuus ja olosuhteiden vaihtelu aiheuttavat huomattavaa vaihtelua vertailutilanteen hiilen si- dontaan ja maaperäpäästöihin. Luotettavaa tietoa siitä, miten biomassan korjuu vaikuttaa kasvun palau- tumiseen ja siten hiilen sidontaan ja myös maaperän päästöihin, ei toistaiseksi ole saatavilla. Mallit, jotka kuvaavat näitä muutoksia, ovat aina yksinkertaistuksia luonnon monimutkaisesta dynamiikasta, mutta ne antavat suuntaa antavaa tietoa siitä, miten merkittävästä asiasta on kysymys. Tässä tutkimuksessa kuivikkeen hajoamisessa oletettiin vapautuvan vain hiilidioksidia. Käytän- nössä olosuhteet kuitenkin määrittävät, vapautuuko kuivikkeen hiili hiilidioksidina (hapelliset olosuh- teet) vai metaanina (hapettomat olosuhteet). Mikäli osa hiilestä vapautuu metaanina, on kuivikkeen ha- joamisen ilmastovaikutus suurempi, kuin nyt arvioitu. Tätä tutkimusta tehdessä ei ollut tutkimustietoa siitä, miten tarkastelussa olleet kuivikemateriaalit hajoavat kuivikekäytössä, joten hiilen oletettiin hajoa- van kaikilla materiaaleilla samalla tavalla. Poikkeuksena tästä oli turve ja rahkasammal, joiden ha- joamisnopeus oli erilainen muihin biomassoihin verrattuna. Kuivikevalinta vaikuttaa myös lannan kom- postoitumiseen sekä lannasta aiheutuviin metaani- ja ammoniakkipäästöihin. Uusia kuivikemateriaaleja kehitettäessä olisikin syytä tutkia, miten kuivikkeet vaikuttavat lannasta aiheutuviin kaasumaisiin pääs- töihin. Sivutuotteen ja ns. päätuotteen tuotannossa muodostuvia päästöjä voidaan allokoida kummallekin lopputuotteelle eri menetelmin. Tässä tutkimuksessa käytettiin pääasiallisena menetelmänä massa-allo- kointia. Toista allokointimenetelmää (esim. taloudellinen allokointi) käyttäen tulokset olisivat erilaisia. 62 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Mikäli järviruoko niitetään esimerkiksi vesistökunnostuksen näkökulmasta eikä kuivikeraaka-aineen hankkimiseksi, voitaisiin niitosta saavutettava ilmastohyöty, tai osa siitä, allokoida kunnostustoimenpi- teelle – ei kuivikkeen tuotannolle. Myös kuiviketurpeen vaikutukset voitaisiin eriyttää allokoimalla tur- peen tuotannosta joko massa- tai taloudellista allokointia hyödyntäen. Allokointimenetelmän valinnalla on keskeinen vaikutus tuloksiin ja niiden tulkintaan, kuten murukuivikkeelle lasketussa esimerkissä to- dettiin (luku 4.5). Tässä tutkimuksessa lähestymistavaksi valittiin massa-allokointi, koska hiilijalanjälki- laskennan tarkoituksena oli pyrkiä kuvaamaan hiilitaseiden muutoksia ympäristössä, joita kuivikkeen tuotanto ja käyttö aiheuttaa. Tässä tutkimuksessa tarkasteluun valitut kuivikemateriaalit ovat keskenään hyvin erilaisia, mutta lisäksi kunkin kuivikkeen ominaisuudet voivat vaihdella huomattavasti. Esimerkiksi laboratoriossa ja tilakokeissa mitatut tilavuuspainot, kosteus ja siten myös hiilimäärä kuiviketonnia kohden vaihtelevat huomattavasti ja ne voivat erota myös toimittajan ilmoittamista (Da Silva Viana ym. 2022, Manni ym. 2022, Saastamoinen ym. 2022a, Saastamoinen ym. 2022b, Salo ym. 2022). Esimerkiksi turvekuivikkeen kosteus voi käytännössä vaihdella huomattavasti turve-erien välillä ja on riippuvainen muun muassa tuotantosääolosuhteista. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin kuiviketonneja, joten materiaalien kosteus ja tilavuuspaino ovat olennaisia kuivikkeiden hiilijalanjälkiin ja niiden välisiin suhteisiin vaikuttavia teki- jöitä. Kuva 36. Tarkasteltujen kuivikemateriaalien elinkaarinen ilmastovaikutus (kg CO2 ekv./t kuiviketta) perustilanteessa (palkki) ja vaihtoehtoisten tarkastelujen vaihteluväli. Perusoletus kuvaa materiaalien tyypillistä tuotantotapaa (kuvattu tarkemmin kunkin materiaalin kohdalla luvussa 3). Vaihteluväli kuvaa laskennassa materiaaleille tehtyjen kaikkien vaihtoehtoisten tarkastelujen tulosten vaihteluväliä. Ruokohelven tapauksessa perusoletuksena on tässä kuvassa käytetty kivennäismaalla viljeltyä ruokohelpipellettiä. -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 Turve Rahkasammal Järviruoko Ruokohelpi Murukuivike Tekstiilibriketti kg C O2 e kv . / to nn i k ui vi ke tt a Maankäyttö Raaka-aineen tuotanto Prosessointi Kuljetus Min Max Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 63 Kuva 37. Tarkasteltujen kuivikemateriaalien raaka-aineen tuotannon ilmastovaikutus (kg CO2 ekv./t kuiviketta) perustilanteessa (palkki) ja vaihtoehtoisten tarkastelujen vaihteluväli. Perusoletus kuvaa materiaalien tyypillistä tuotantotapaa (kuvattu tarkemmin kunkin materiaalin kohdalla luvussa 3). Tekstiilibriketillä ei huomioitu raaka-aineen tuotantoa. Vaihteluväli kuvaa laskennassa materiaaleille tehtyjen kaikkien vaihtoehtoisten tarkastelujen tulosten vaihteluväliä. Ruokohelven tapauksessa perusoletuksena on tässä kuvassa käytetty kivennäismaalla viljeltyä ruokohelpipellettiä.Turpeen kuljetus sisältyy raaka-aineen tuotantoon. Kuva 38. Tarkasteltujen kuivikemateriaalien kuljetuksen ilmastovaikutus (kg CO2 ekv./t kuiviketta) perustilanteessa (palkki) ja vaihtoehtoisten tarkastelujen vaihteluväli. Perusoletus kuvaa materiaalien tyypillistä kuljetusmatkaa (kuvattu tarkemmin kunkin materiaalin kohdalla luvussa 3). Vaihteluväli kuvaa laskennassa materiaaleille tehtyjen kaikkien vaihtoehtoisten tarkastelujen tulosten vaihteluväliä. Turpeen kuljetus sisältyy raaka-aineen tuotantoon (kuva 37). 0 50 100 150 200 250 Turve Rahkasammal Järviruoko Ruokohelpi Murukuivike Tekstiilibriketti kg C O2 e kv . / to nn i k ui vi ke tt a Raaka-aineen tuotanto Perusoletus Min Max 0 10 20 30 40 50 60 70 Turve Rahkasammal Järviruoko Ruokohelpi Murukuivike Tekstiilibriketti kg C O2 e kv . / to nn i k ui vi ke tt a Kuljetus Perusoletus Min Max 64 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Kuva 39. Tarkasteltujen kuivikemateriaalien prosessoinnin ilmastovaikutus (kg CO2 ekv./t kuiviketta) perustilanteessa (palkki) ja vaihtoehtoisten tarkastelujen vaihteluväli. Turvetta ja järviruokoa ei prosessoida. Perusoletus kuvaa materiaalien tyypillistä prosessointia (kuvattu tarkemmin kunkin materiaalin kohdalla luvussa 3). Vaihteluväli kuvaa laskennassa materiaaleille tehtyjen kaikkien vaihtoehtoisten tarkastelujen tulosten vaihteluväliä. Kuva 40. Tarkasteltujen kuivikemateriaalien maankäytön ilmastovaikutus (kg CO2 ekv./t kuiviketta) perustilanteessa (palkki) ja vaihtoehtoisten tarkastelujen vaihteluväli. Tulokset sisältävät myös kuivikkeen hajoamisen päästöt. Maankäytön vertailutilanteen päästöt ovat vähennetty kuivikkeen tuotannon maankäytön päästöistä. Tekstiilibriketillä ei ole maankäytön ilmastovaikutusta. Perusoletus kuvaa materiaalien tyypillistä maankäytön oletusta (kuvattu tarkemmin kunkin materiaalin kohdalla luvussa 3). Ruokohelven tapauksessa perusoletuksena on tässä kuvassa käytetty kivennäismaalla viljeltyä ruokohelpisilppua. Vaihteluväli kuvaa laskennassa materiaaleille tehtyjen kaikkien vaihto- ehtoisten tarkastelujen tulosten vaihteluväliä. 0 10 20 30 40 50 60 Turve Rahkasammal Järviruoko Ruokohelpi Murukuivike Tekstiilibriketti kg C O2 e kv . / to nn i k ui vi ke tt a Prosessointi Perusoletus Min Max -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 Turve Rahkasammal Järviruoko Ruokohelpi Murukuivike Tekstiilibriketti kg C O2 e kv . / to nn i k ui vi ke tt a Maankäyttö Perusoletus Min Max Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 65 4.8 Kuivikemateriaalien hiilijalanjälki broilereilla, lihanaudoilla ja hevosilla tilakokeiden käyttömäärien perusteella Kuivikemateriaalien käyttömäärät vaihtelevat kuivikkeesta, tuotanto-olosuhteista ja kuivitettavasta eläi- mestä riippuen. Hiilijalanjäljet laskettiin siksi myös eläinkohtaisesti tilakokeissa käytettyjä kuivikemää- riä hyödyntäen (taulukko 11). Tilakokeissa käytetyt kuivikemäärät olivat hankkeen koeolosuhteissa määritettyjä, joten niitä voidaan pitää vain suuntaa antavina eikä niitä tule yleistää vuosittaisia käyttö- määriä koskeviksi. Lisäksi on syytä huomioida, että tilojen väliset kuivikkeiden käyttömäärät saattavat vaihdella huomattavastikin. Tässä laskennassa vertailua kuivikkeiden käyttömäärissä voitiin kuitenkin tehdä kunkin eläinryhmän sisällä. Broilereilla tehdyssä kuivikevertailussa kuivikemateriaalit levitettiin karsinoihin ennen lintujen tuloa eikä kuiviketta lisätty 35 päivän mittaisen kasvatusjakson aikana. Hevo- silla ja lihanaudoilla kuivikepatjat perustettiin kuivikevertailun alussa ja kuiviketta lisättiin koko vertai- lujakson ajan tarpeen mukaan. Kuivikevertailun kesto hevosilla oli kahdeksan ja lihanaudoilla neljä viikkoa. Taulukossa 11 esitetyissä kuivikemäärissä on mukana aloituskuivituksen lisäksi hevosilla ja lihanaudoilla myös vertailujakson aikana tehty kuivikkeiden lisäys. Tuotanto-olosuhteissa tehdyt kuivi- kevertailut sekä niistä saadut tulokset on raportoitu erillisessä raportissa (Manni 2022). Taulukko 11. Kuivikkeen keskimääräiset käyttömäärät kg/pvä/eläin tilakokeissa. Lihanautojen ja hevosten kuivikemäärissä on huomioitu sekä perustamiskuivitus että sen jälkeinen kuivitus. Broilereilla kuivikepohja perustettiin ennen lintujen tuloa eikä kuiviketta lisätty kasvatuskauden aikana. Kuivike Broilerit (kg/eläin) Lihanaudat (kg/pvä/eläin) Hevoset (kg/pvä/eläin) Turve 0,416 21,4 8,1 Rahkasammal 0,583 - - Järviruokosilppu 0,2 - - Ruokohelpisilppu 0,225 10,4 - Ruokohelpipelletti - - 8,8 Murukuivike - - 8,2 Tekstiilibriketti - - 11,7 Kuivikkeiden käyttömäärien perusteella laskettuna turvetta korvaavien materiaalien hiilijalanjäljet olivat lähes kaikissa tapauksissa turvetta pienemmät (kuvat 41 – 43) ja noudattelivat kuiviketonnia kohden tehtyä tarkastelua (luvut 4.1– 4.7). Näin ollen kuivikkeen käyttömäärissä esiintyvä vaihtelu ei muuttanut kuivikkeiden hiilijalanjälkien välisiä suhteita. Lihanaudoilla käytetyn ruokohelpisilpun hiilijalanjälki (perusoletus) oli kivennäismaalla tuotettuna pienempi kuin turpeen. Multamaalla tuotettuna ruokohelpi oli laskennan perusoletuksilla turvetta suurempi, mutta vaihteluvälin ollessa suuri, alimmillaan hiilija- lanjälki oli noin puolet turpeen hiilijalanjäljestä. Hevosilla hiilijalanjäljeltään turvetta suurempia kuivi- kemateriaaleja olivat murukuivike sekä multamaalla viljelty ruokohelpipelletti. Broilereilla vastaavasti multamaalla viljelty ruokohelpi oli perusoletuksella laskettuna hiilijalanjäljeltään suurin verrattuna mui- hin kuivikkeisiin. Hiilijalanjälkiin vaikuttavat tekijät on esitetty kunkin materiaalin kohdalla luvuissa 4.1 – 4.6 sekä yhteenvedossa luvussa 4.7. Kuivitusominaisuudet samasta raaka-aineesta valmistetuilla kuivikkeilla, kuten ruokohelpisilpulla ja ruokohelpipelletillä, voivat olla hyvin erilaisia. Kuivikkeen käyttömäärät, ominaisuudet ja käytettä- vyys voivat vaihdella, jos niitä käytetään saman eläinryhmän sisällä. Tällaista tarkastelua ei tässä tutki- muksessa tehty. Myös esimerkiksi puupohjaisia kuivikkeita, kuten kutterinlastua tai murukuiviketta käytettäessä, käyttömäärällä on suuri vaikutus kuivittamisen hiilijalanjälkeen. Tiiviin kuivikkeen käyttö- määrä saattaa massamääräisesti olla suurempi kuin ilmavamman, kutterinlastun käyttömäärä. Kehittä- mällä kuivikemateriaaleja, joiden ominaisuudet mahdollistavat kotieläintilalla pienemmän massamääräi- sen käyttömäärän, voidaan vaikuttaa kuivikkeen käytön hiilijalanjälkeen. Kuivikkeen käyttömäärät vaikuttavat lannan kompostoitumiseen ja lannasta muodostuviin metaani- ja ammoniakkipäästöihin. Näitä vaikutuksia ei tutkimustiedon puutteista johtuen voitu arvioida tässä 66 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 tutkimuksessa. Jatkotutkimuksissa on syytä tarkentaa kuivikkeiden käyttömääriä ja ottaa huomioon kui- vikkeen tuotanto- ja käyttövaiheesta sekä kuivikelannan jatkokäytöstä aiheutuvat päästöt ja niiden mini- mointi. Ilmastovaikutusten lisäksi käytettävä kuivikemäärä vaikuttaa muun muassa eläinten terveyteen ja hyvinvointiin, tuotantoympäristön puhtauteen ja ilmanlaatuun, muodostuvan kuivikelannan määrään sekä kustannuksiin. Kuva 41. Kuivikkeiden hiilijalanjälki broilereilla kg CO2 ekv./eläinpaikka vuodessa perustilanteessa (palkki) ja vaihtoehtoisten tarkastelujen vaihteluväli. Perusoletus kuvaa materiaalien tyypillistä tuotantotapaa (kuvattu tarkemmin kunkin materiaalin kohdalla luvussa 3). Ruokohelpisilppu (K) on kivennäismaalla viljelty ruokohelpi ja ruokohelpisilppu (M) on multamaalla viljelty. Vaihteluväli kuvaa laskennassa materiaaleille tehtyjen kaikkien vaihtoehtoisten tarkastelujen tulosten vaihteluväliä. -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 Turve Rahkasammal Järviruoko Ruokohelpisilppu (K) Ruokohelpisilppu (M) kg C O2 e kv . / e lä in pa ik ka vu od es sa Broilerit Maankäyttö Raaka-aineen tuotanto Prosessointi Kuljetus Min Max Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 67 Kuva 42. Kuivikkeiden hiilijalanjälki lihanaudoilla kg CO2 ekv./eläinpaikka vuodessa perustilanteessa (palkki) ja vaihtoehtoisten tarkastelujen vaihteluväli. Perusoletus kuvaa materiaalien tyypillistä tuotantotapaa (kuvattu tarkemmin kunkin materiaalin kohdalla luvussa 3). Ruokohelpisilppu (K) on kivennäismaalla viljelty ruokohelpi ja ruokohelpisilppu (M) on multamaalla viljelty. Vaihteluväli kuvaa laskennassa materiaaleille tehtyjen kaikkien vaihtoehtoisten tarkastelujen tulosten vaihteluväliä. Kuva 43. Kuivikkeiden hiilijalanjälki hevosilla kg CO2 ekv./eläinpaikka vuodessa perustilanteessa (palkki) ja vaihtoehtoisten tarkastelujen vaihteluväli. Perusoletus kuvaa materiaalien tyypillistä tuotantotapaa (kuvattu tarkemmin kunkin materiaalin kohdalla luvussa 3). Ruokohelpipelletti (K) on ki- vennäismaalla viljelty ruokohelpi ja ruokohelpipelletti (M) on multamaalla viljelty. Vaihteluväli kuvaa las- kennassa materiaaleille tehtyjen kaikkien vaihtoehtoisten tarkastelujen tulosten vaihteluväliä. -2000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 Turve Ruokohelpisilppu (K) Ruokohelpisilppu (M) kg C O2 e kv . / e lä in pa ik ka v uo de ss a Lihanaudat Maankäyttö Raaka-aineen tuotanto Prosessointi Kuljetus Min Max -2000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 Turve Ruokohelpipelletti (K) Ruokohelpipelletti (M) Tekstiilibriketti Murukuivike kg C O2 e kv . / e lä in pa ik ka vu od es sa Hevoset Maankäyttö Raaka-aineen tuotanto Prosessointi Kuljetus Min Max 68 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 5 Johtopäätökset Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin ja verrattiin kuiviketurpeen ja viiden sitä korvaavan materiaalin ilmastovaikutuksia ja laskettiin niiden tuotannon hiilijalanjälki. Hiilijalanjälki ei yksinään kuvaa riittävästi korvaavien kuivikemateriaalien tuotannon ilmastokestävyyttä, vaan sen rinnalla tulisi arvioida myös raaka-aineiden käytössä ja tuotannossa tapahtuvien muutosten seurausvaikutuk- sia. Turvetta korvaavia materiaaleja tarvitaan pikaisesti, mutta samalla tulee varmistaa, että siirtyminen kohti kestävämpiä vaihtoehtoja todella tapahtuu. Ilmastovaikutukset ovat vain yksi kestävyyden indikaattori ja sen lisäksi tulisi arvioida vaikutuksia esimerkiksi luonnon monimuo- toisuuteen ja vesistöihin. Kuiviketurpeen käyttöä tulee ilmastosyistä vähentää ja tilalle tarvitaan pienemmän ilmastovaikutuksen omaavia tuotteita. Kuiviketurpeen hintaan ja saatavuuteen on odotettavissa muutoksia, kun energiatur- peen kysynnän heiketessä sivutuotteena muodostuvien ympäristöturpeiden tuotanto vähenee. Turpeelle vaihtoehtoisten kuivikemateriaalien tulee olla kuivitusominaisuuksiltaan hyviä ja turvallisia käyttää, ja niiden ympäristövaikutusten tulisi kokonaisuudessaan olla turvetta pienempiä. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin viiden turvetta korvaavan kuivikemateriaalin hiilijalanjälkiä. Tar- kasteltavat materiaalit valikoituivat ensisijaisesti laboratoriotestien ja materiaalien sen hetkisen saata- vuuden perusteella. Materiaaleiksi valikoituivat rahkasammal, vesistön rantavyöhykkeeltä talviniitetty järviruokosilppu, kivennäis- ja multamaalla viljelty ruokohelpi, jota käytettiin joko silppuna tai pelletöi- tynä, puupohjainen murukuivike ja kierrätyspuuvillasta valmistettu briketti. Hiilijalanjäljen perusteella kaikki vaihtoehdot murukuiviketta ja multamaalla viljeltyä ruokohelpeä lukuun ottamatta osoittautuivat turvetta paremmiksi vaihtoehdoiksi sekä massamääräisesti että erilaiset käyttömäärät huomioon ottaen. Järviruoko osoittautui hiilijalanjäljeltään negatiiviseksi, eli päästöjä vähentäväksi kuivikkeeksi, koska sen niiton oletettiin vähentävän ruovikosta aiheutuvia metaanipäästöjä. Myös ruokohelpikuivik- keen tuotanto osoittautui parhaimmillaan hyvissä kasvuolosuhteissa hiilijalanjäljeltään negatiiviseksi. Vaihtelu on kuitenkin suurta. Multamaalla viljellyn ruokohelven hiilijalanjälki oli vaihtoehdoista suurin, jos maaperän orgaanisen aineksen pitoisuus on korkea eikä ruokohelven viljely riitä kompensoimaan maaperästä luonnollisen hajoamisen yhteydessä haihtuvaa hiiltä. Myös murukuivikkeen hiilijalanjälki oli turvetta suurempi tutkimuksessa käytetyllä lähestymistavalla tarkasteltuna. Puusta valmistetun muru- kuivikkeen maankäytön vertailutilanne (tilanne, kun metsää ei hakata) sitoo enemmän hiiltä kuin kuivi- ketta tuotettaessa (metsä hakataan). Lisäksi murukuivike on ominaisuuksiltaan hyvin erilaista, kuin turve. Se on kuivempaa, tiheämpää ja siten myös hiilipitoisempaa kuin turve. Jos murukuivikkeen tuo- tannon päästöt allokoidaan perusoletuksena käytetyn massa-allokoinnin sijasta taloudellisen arvon mu- kaan nykyisiin markkinahintoihin perustuen, on murukuivikkeen hiilijalanjälki huomattavasti pienempi kuin turpeen. Rahkasammaleen hiilijalanjälki oli noin 60 % turpeen hiilijalanjäljestä, mutta tulos vaih- teli suotyypin, korjuuvälin ja korjuusyvyyden mukaan. Lisäksi päästöjen kannalta olennaista on, miten suotyyppi ja sen päästöt muuttuvat korjuun jälkeen. Tekstiilibriketin hiilijalanjälki oli vain murto-osa turpeeseen verrattuna, koska se luokitellaan jätteeksi, eikä tekstiilin tuottamisen panoksia ja vaikutuksia maankäyttöön huomioida laskennassa. Hiilijalanjäljestä suurin osa aiheutui maankäytössä muodostuvista päästöistä (biomassan korjuun ja uusiutumisen vaikutus maaperän hiilivarastoon ja maaperäpäästöihin sekä kuivikkeen hajoaminen) kai- killa muilla materiaaleilla paitsi ei tekstiilibriketillä, koska sen tuotannon ja käytön aikaisia ilmastovai- kutuksia ei huomioida. Maankäytön ympäristövaikutukset usein aliarvioidaan tai jätetään huomioimatta elinkaariarvioinnissa (Soimakallio ym. 2015). Tässä tutkimuksessa maankäytön vaikutukset sisällytet- tiin hiilijalanjälkilaskentaan, vaikka niihin todettiin kohdistuvan merkittäviä epävarmuuksia tietopuut- teista ja lähtöaineiston saatavuudesta johtuen. Maankäytön vertailutilanteeksi määritettiin kaikille mate- riaaleille palautuminen kohti luonnontilaa, jotta materiaaleille laskettavat hiilijalanjäljet olisivat keskenään vertailukelpoisia. Esimerkiksi puun, rahkasammaleen ja järviruo’on kohdalla maankäytön Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 69 vertailutilanteessa biomassaa ei korjata. Sen sijaan ruokohelvellä oletettiin, että ruokohelpeä ei viljellä alueella ja alue palautuu kohti luonnontilaa. Maankäytön vertailutilanteen hiilen sidonta ja maaperän päästöt sekä niiden muutokset biomassan korjuun jälkeen vaikuttavat keskeisesti maankäytöstä aiheutu- vaan hiilijalanjälkeen. Hiilivarastojen kehitys luonnollisessa uudistumisessa on kuitenkin epävarmaa (Koponen ym. 2018). Aikaisempien tutkimusten ja tämän tutkimuksen tulosten perusteella maankäytön ja luontaisen uudistumisen välinen ero hiilen sidonnassa voi olla merkittävä (Koponen ja Soimakallio 2015). Kaiken kaikkiaan materiaalien raaka-aineen tuotannolla, prosessoinnilla ja kuljetuksella oli maan- käyttöä pienempi vaikutus kuivikkeiden hiilijalanjälkeen. Etenkin alihyödynnettyjen jäte- ja kierrätys- raaka-aineiden jalostaminen kuivikemateriaalikäyttöön saattaisi siten olla ilmastonäkökulmasta kannat- tavampaa kuin uuden biomassan tuottaminen, koska jalostamisen hiilijalanjälki on todennäköisesti pienempi kuin uuden biomassan tuotannosta aiheutuva maankäytön hiilijalanjälki. Käytännössä kuivikemateriaalien hiilijalanjälki vaihtelee enemmän kuin mitä tässä tutkimuksessa on esitetty. Kuivikkeiden tuotantotavat (korjuualue- ja ajankohta, korjuumenetelmä, kuljetusmatka) sekä esimerkiksi satotaso ovat keskeisiä hiilijalanjälkeen vaikuttavia tekijöitä. Näitä epävarmuuksia pyrittiin vähentämään tässä tutkimuksessa tehdyillä vaihtoehtoisilla skenaariotarkasteluilla, joiden tulosten vaih- teluväli on esitetty tulosten yhteydessä. Puutteellinen tutkimustieto mm. mitatuista päästöistä vaikeuttaa hiilijalanjäljen arviointia ja aiheuttaa epävarmuutta tuloksiin. Maankäyttöön kohdistuvien epävarmuuk- sien lisäksi kuivikkeiden ominaisuudet ja käyttömäärät vaihtelevat todellisuudessa merkittävästi, joka heijastuu myös niiden käytöstä aiheutuvaan hiilijalanjälkeen. Tuloksia voidaan siten pitää vain suuntaa antavina. Ilmastovaikutusten arvioinnissa käytettiin 100 vuoden aikaperspektiiviä, joka on yleisesti ilmasto- vaikutusten arvioinnissa käytetty lähestymistapa. Jos kuitenkin halutaan tarkastella vaikutuksia lyhyellä aikavälillä, kuten nopeat ilmastotoimet saattavat edellyttää, voitaisiin vaikutuksia tarkastella myös lyhy- emmällä aikaperspektiivillä. Lyhyemmän aikaperspektiivin valinnalla pienennettäisiin myös käytettyjen oletusten epävarmuuksia, kuten esim. oletuksia ilmastonmuutoksen vaikutuksista ja maankäytön palau- tumisesta. Toisaalta tässä tutkimuksessa käytetty REFUGE3-malli painottaa lyhyen aikavälin ilmasto- vaikutuksia. Uusien materiaalien käyttöönotto aiheuttaa muutoksia tuotantorakenteissa kysynnän ja tarjonnan muuttuessa, mutta raaka-aineiden käytön muutokset eivät sisälly hiilijalanjälkilaskentaan. Jos esimer- kiksi puupohjaisten kuivikkeiden käyttö ja kysyntä lisääntyy, tulisi ilmastovaikutusten arvioinnissa huo- mioida myös sen seurausvaikutukset muuhun puun käyttöön. Vastaavasti, jos turvepeltojen päästövä- hennyksiä tavoiteltaessa viljellään yksivuotisen viljan sijasta monivuotisia kasveja kuten ruokohelpeä, voidaan turvepeltojen päästöjä vähentää. Samaan aikaan tulisi kuitenkin huomioida, mihin ja miten vä- hentyvä viljantuotanto mahdollisesti vaikuttaa. Näin ollen hiilijalanjäljen lisäksi ilmastovaikutuksien arvioinnissa tulisi myös arvioida niitä seurausvaikutuksia, mitä korvaavan materiaalin tuottaminen ym- päristölle aiheuttaa. Tutkimus korvaavista kuivikemateriaaleista on vasta aluillaan ja lisää tutkimustietoa erilaisista kui- vikemateriaaleista, niiden ominaisuuksista ja käytännön soveltuvuudesta sekä saatavuudesta ja ympäris- tövaikutuksista tarvitaan lisää. Kuivikehuollon turvaamiseksi tarvitaan erilaisia kuivikemateriaaleja ja niiden seoksia, jotta voidaan turvata riittävä kuivikemateriaalien saatavuus ja hyvät kuivitusominaisuu- det erilaisissa tilanteissa. Uuden raaka-aineen tuottamisen sijaan kuivikkeiden raaka-aineena voitaisiin hyödyntää sellaisia kierrätysmateriaaleja ja sivuvirtoja, joille ei ole muuta käyttötarkoitusta tällä hetkellä eikä niiden tuotanto kilpaile ruuan tuotannon kanssa. Alihyödynnettyjen kierrätysmateriaalien ja sivu- virtojen, kuten nollakuidun tai rapsin oljen jalostus kuivikkeeksi voi olla ilmastovaikutusten kannalta siten hyvä vaihtoehto. Myös lannan kierrätyksestä kuivikkeeksi on saatu lupaavia tuloksia naudoilla. Murukuivikkeen raaka-aineena voitaisiin tutkia myös esimerkiksi puujätettä tai erilaisia pahvi- tai pape- rijätteitä. Kierrätys- ja jätemateriaaleja sekä teollisuuden sivuvirtoja hyödynnettäessä tulee ottaa huomi- oon niiden mahdollisesti sisältämät epäpuhtaudet, haitta-aineet sekä hygieenisyys ja turvallisuus eläi- melle. Näiden raaka-aineiden hyödyntäminen edellyttää materiaalien jatkojalostusta, jotta niiden 70 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 turvallisuus ja hygieenisyys kuivikekäytössä voidaan taata. Jalostamalla kierrätysmateriaaleja ja sivuvir- toja voidaan parantaa niiden ominaisuuksia ja soveltuvuutta kuivikekäyttöön. Jos kuivikkeiden raaka-aineina käytetään uusiutuvaa biomassaa, olisi syytä suosia sellaisia vaihto- ehtoja, joiden tuotannolla voidaan vähentää maankäytöstä aiheutuvia päästöjä. Esimerkiksi Suomessa vielä harvinaisen kosteikkoviljelyn avulla voidaan vähentää turvepeltojen päästöjä. Kosteikkoviljelyssä menestyviä ja kuivikkeeksi soveltuvia lajeja ovat osmankäämi, järviruoko ja ruokohelpi. Myös esimer- kiksi järviruo’on niitto vähentää tässä tutkimuksessa käytetyn lähtöaineiston perusteella ruovikon pääs- töjä vertailutilanteeseen nähden. Mitattua tutkimustietoa biomassan korjuun vaikutuksesta ruovikoiden päästöihin on kuitenkin vähän olemassa. Rahkasammaleen tuotannossa luonnontilaisten ja metsäojitet- tujen soiden sijaan olisi syytä tutkia rahkasammaleen tuotantoa myös kasvatettuna turvetuotannosta poistetuilta suoalueilla. Vaihtoehtoisten kuivikemateriaalien ilmastovaikutuksia arvioitaessa tulee huomioida materiaalin tuotannon, käytön ja jälkikäytön elinkaari. Tässä tutkimuksessa keskityttiin vain raaka-aineiden tuotan- toon, sillä käyttövaiheesta ei ollut soveltuvaa tutkimustietoa saatavilla. Kuivikemateriaalien ominaisuu- det vaikuttavat kuitenkin esimerkiksi typen haihtumiseen ammoniakkina ja ravinteiden pidätyskykyyn. Myös lannasta muodostuvat metaanipäästöt voivat vaihdella kuivikelajista riippuen. Kuivikemateriaali vaikuttaa lannan jälkikäyttömahdollisuuksiin; esimerkiksi puupohjainen kuivikelanta ja tekstiilibriketti soveltuvat todennäköisesti huonosti maanparannuskäyttöön niiden huonon maatumisen ja tekstiilin mahdollisesti sisältämien epäpuhtauksien vuoksi (Salo 2022). Ilmastovaikutus on vain yksi kestävyysmuuttuja, jota tulee tarkastella korvaavien materiaalien kehi- tystyön yhteydessä. Muita kestävyyteen liittyviä indikaattoreita ovat mm. vaikutukset luonnon moni- muotoisuuteen ja vesistöihin. Tällä hetkellä luonnon monimuotoisuuden sisällyttämiseen elinkaariarvi- ointiin on tarjolla vain karkeita menetelmiä. Monimuotoisuus voi myös välillisesti vaikuttaa hiilitaseisiin, mutta tutkimus sen osalta on toistaiseksi alkutekijöissään. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 71 Lähteet Akujärvi, A., Heikkinen, J., Palosuo, T. & Liski, J. 2014. Carbon budget of Finnish croplands — Effects of land use change from natural forest to cropland. Geoderma Regional 2–3: 1-8. Alakangas, E. 2000. Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia. VTT Tiedotteita 2045. Espoo: VTT. 172 s. + liitt. 17 s. Aro, L., Kotilainen, T., Latvala, T., Saastamoinen, M., Silvan, N. & Tolvanen, A. 2021. Viisi näkökulmaa turpeeseen maa- ja puutarhataloudessa. Julkaisussa: Latvala, T., Väre, M. & Niemi, J. (toim.). Maa- ja elintarviketalouden suhdannekatsaus 2021. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 33/2021. Luonnonvarakeskus. https://jukuri.luke.fi/bitstream/han- dle/10024/547545/luke_luobio_33_2021.pdf?sequence=7&isAllowed=y [Vierailtu 25.11.2021] Arzoumanidis, I., Fullana-i -Palmer, P., Raggi, A. & Gazulla, C. 2014. Unresolved issues in the accounting of biogenic carbon exchanges in the wine sector. Journal of Cleaner Production 82: 16–22. Bioenergia ry. 2020. Tutkittua tietoa turpeesta http://turveinfo.fi/kayttotavat/turpeen-muu-kaytto/turve-on-parasta-kuiviketta. [Vierailtu 13.10.2021] Brandão, M., Milà i Canals, L. & Clift, R. 2011. Soil organic carbon changes in the cultivation of energy crops: implications for GHG balances and soil quality for use in LCA. Biomass Bioenergy 35: 2323–2336. Brix, H., Sorrell, B.K. & Lorenzen, B. 2001 Are Phragmites-dominated wetlands a net source or net sink of greenhouse gases? Aquatic Botany 69: 313–324 Brentrup, F., Hoxha, A. & Christensen, B. 2016. Carbon footprint analysis of mineral fertilizer production in Europe and other world regions. Conference paper. The 10th International Conference on Life Cycle Assessment of Food (LCA Food 2016). University College Dublin, Ireland. Canals, L. M., Bauer, C., Depestele, J., Dubreuil, Al, Knuchel, R.F., Gallaird, G., Michelsen, O., Muller-Wenk, R. & Rydgren, B. 2007. Key elements in a framework for land use impact assessment within LCA. The International Journal of Life Cycle Assessment 12:5-15. Celestina, C., Hunt, J.R., Sale, P.W.G. & Franks, A.E. 2019. Attribution of crop yield responses to application of organic amendments: A critical review. Soil and Tillage Research 186: 135–145. Chen, C., Habert, G., Bouzidi, Y., Jullien, A. & Ventura, A. 2010. LCA allocation procedure used as an incitative method for waste recycling: An application to mineral additions in concrete. Resources, Conservation and Recycling 54 (12): 1231-1240. Chenu, C., Angers, D.A., Barre, P., Derrien, D., Arrouays, D. & Balesdent, J. 2019. Increasing organics stocks in agricul- tural soils: Knowledge gaps and potential innovations. Soil and Tillage Research 188: 41-52. Dahlbo, H., Aalto, K., Salmenperä, H., Eskelinen, H., Pennanen, J., Sippola, K. & Huopalainen, M. 2015. Tekstiilien uudelleenkäytön ja tekstiilijätteen kierrätyksen tehostaminen Suomessa. Ympäristöministeriö 4/2015. https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/155612/SY_4_2015.pdf Dahlbo, H., Rautiainen, A., Savolainen, H., Oksanen, P., Nurmi, P., Virta, M. & Pokela, O. 2021. Textile flows in Finland 2019. Reports from Turku University of Applied Sciences 276. http://julkaisut.turkuamk.fi/isbn9789522167873.pdf Da Silva Viana, G., Högel, H., Manni, K. & Hellstedt, M. 2022. Kuivikemateriaalien vertailu broilereilla. Julkaisussa: Manni, K. (toim.). Turvetta korvaavat uusiutuvat kuivikemateriaalit. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus XX /2022. Luonnon- varakeskus. Helsinki. s. XX–XX. Julkaisematon raporttiluonnos. Ditlhogo M.K.M., James R., Laurence B.R. & Sutherland W.J. 1992. The Effects of Conservation Management of Reed Beds. International Journal of Applied Ecology 29: 265-276. Duarte C.M. 1992. Nutrient concentration of aquatic plants: Patterns across species. Limnology and Oceanography 37: 882–889. Ecoinvent v3.5. Tietokanta. https://ecoinvent.org/ Ekvall, T., Assefa, G., Bjorklund, A., Eriksson, O. & Finnveden, G., 2007. What life-cycle assessment does and does not do in assessments of waste management. Waste Management 27(8): 989–996. Ekvall, T. & Weidema, B. P. 2004. System boundaries and input data in consequential life cycle inventory analysis. The International Journal of Life Cycle Assessment 9: 161-171. EU, 2020. Tuotanto- ja kulutustapojen muuttaminen: Uusi kiertotalouden toimintasuunnitelma viitoittaa tietä kohti ilmastoneut- raalia ja kilpailukykyistä taloutta, jossa kuluttajilla on paremmat valinnanmahdollisuudet. Euroopan komission lehdistö- tiedote 11.3.2020. https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/fi/ip_20_420 [Vierailtu 13.10.2021] 72 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Fontell, H. 2021. Henkilökohtainen tiedonanto rahkasammaleen korjuuketjun kehittämisestä. Turveke-hankkeen ohjausryhmän kokous 5. 20.09.2021. Biolan Oy. Fontell, H. ja Pelto-Huikko, T. 2021. Henkilökohtainen tiedonanto. Sähköpostikeskustelu rahkasammaleen ominaisuuksista, nostotyön polttoaineen kulutuksesta sekä prosessoinnista. Biolan Oy. Frondelius, L., Lindeberg, H. & Pastell, M. 2020. Recycled manure solids as a bedding material: Udder health, cleanliness and integument alterations of dairy cows in mattress stalls. Agricultural and Food Science. 29: 420-431. Ge Z-M., Zhou X., Kellomäki S., Biasi C., Wang, K-Y., Peltola, H. & Martikainen, P. J. 2012. Carbon assimilation and alloca- tion (13 C labeling) in boreal perennial grass (Phalaris arundinacea) subjected to elevated temperature and CO2 through growing season. Environmental and Experimental Botany 75:150-158. Gong, J. 2013. Climatic sensitivity of hydrology and carbon exchanges in boreal peatland ecosystems, with implications on sustainable management of reed canary grass (Phalaris arundinacea, L.) on cutaway peatlands. Dissertation https://doi.org/10.14214/df.166 Grønlund, A., Hauge, A., Hovde, A. & Rasse, D. 2008. Carbon loss estimates from cultivated peat soils in Norway: a compari- son of three methods. Nurtient Cycling in Agroecosystems 8: 157-167 Günther, A., Huth, V., Jurasinski, G. & Glatzel, S. 2015. The effect of biomass harvesting on greenhouse gas emissions from a rewetted temperate fen. Global Change Biology Bioenergy 7(5): 1092–1106. Hamina, H. 2021. Suomen Siipikarjaliitto. Henkilökohtainen tiedonanto broileritilojen vuotuisista kuiviketurpeen käyttömää- ristä. 16.11.2021. Hartikainen, H., Katajajuuri, J-M., Krogerus, K., Pulkkinen, H., Saarinen, M., Silvenius, F., Uska, K. & Yrjänäinen, H. 2012. Liite 3. Tukimateriaali laskentasuositukselle. Suositus elintarvikkeiden ilmastovaikutusten arvioimiseksi elinkaariarvi- oinnilla. MTT. https://portal.mtt.fi/portal/page/portal/mtt/hankkeet/foodprint/laskentasuositus/LIITE%203%20Tukimate- riaali%20suositukselle_7.11.2012.pdf Heikkinen J, Ketoja E, Nuutinen V & Regina K. 2013. Declining trend of carbon in Finnish cropland soils in 1974–2009. Global Change Biology 19(5):1456–1469. Heinonsalo, J. (Toim.) 2020. Hiiliopas. Katsaus maaperän hiileen ja hiiliviljelyn perusteisiin. https://carbonaction.org/wp-con- tent/uploads/2020/01/BSAG-hiiliopas-1.-painos-2020.pdf. Helin, T., Salminen, H., Hynynen, J., Soimakallio, S., Huuskonen, S. & Pingoud, K. 2016. Global warming potentials of stemwood used for energy and materials in Southern Finland: differentiation of impacts based on type of harvest and product lifetime. GCB Bioenergy 8: 334-345. Holtsmark, B. 2015. Quantifying the global warming potential of CO2 emissions from wood fuels. Global Change Biology Bioenergy 7:195-206. Huhta, A. 2007. To cut or not to cut? The relationship between Common Reed, mowing and water quality. Reed up on reed. Edited by Ikonen, I. & Hagelberg, E. Turku. Hyvönen, N. P., Huttunen, J. T., Shurpali, N. J., Tavi, N. M., Repo, M. E. & Martikainen, P. J. 2009. Fluxes of nitrous oxide and methane on an abandoned peat extraction site: effect of reed canary grass cultivation. Bioresource Technology 100: 4723-4730. ISO (International Standardisation Organisation) 14040: environmental management-life cycle assessment—principles and framework; ISO 14040. International Standardisation Organisation; 2006. Ihalainen, T. & Sikanen, L. 2010. Kustannustekijöiden vaikutukset pelletintuotannon arvoketjussa. Metlan työraportteja. http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2010/mwp181.pdf Iivonen, S. 2008. Ympäristöturpeet ja niiden käyttö. Helsingin yliopisto, Ruralia instituutti. Raportteja 32. ISBN 978-952-10-4156-3. IPCC 2003. LUCF Sector Good Practice Guidance. Chapter 3. Section 3.3 Cropland. Teoksessa: Penman, J., Gytarsky, M., Hiraishi, T., Krug, T., Kruger, D., Pipatti, R., Buendia, L., Miwa, K., Ngara, T., Tanabe, K. & Wagner, F. (toim.). Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change and Forestry. Hayama, Japani: The Institute for Global Environmen- tal Strategies. IPCC 2006. IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories. IPCC 2014. Climate Change 2014. Mitigation of Climate Change. Intergovernmental panel on climate change. WGIII. Work- ing group III contribution to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge university press 2014. IPCC 2019. Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 73 IUCN (International Union for Conservation of Nature). 2021. Peatlands and climate change. https://www.iucn.org/resour- ces/issues-briefs/peatlands-and-climate-change [Vierailtu 13.10.2021] Jansson, H. & Särkijärvi, S. 2010. Talliympäristöopas. Toinen painos 3/2010. MTT Hevostutkimus. Julkaistu yhteistyössä Vapon kanssa. Jebali, Z., Nabili, A., Mounir, N., Namsi, A. & Majdoub, H. 2016. Extraction and characterization of cellulose from common reed stems (Phragmite Australis). Conference paper: Chimie organique et polymères – Tunisie At: Monastir, Tunisie Volume: 2nd edition. Jäppinen, J.-P., Aapala, K., Horne, P., Kettunen, M., Saaristo, L., Tuittila, E.-S., Hokkanen, T., J., Haltia, E., Heikkilä, R., Ilola, N., Joensuu, S., Lilja-Rothstén, S., Luotonen, H., Maanavilja, L., Mäki, O., Ohtonen, A., Sallantaus, T., Salojärvi, N., Silvennoinen, S., Tukia, H. & Vihervaara, P. 2013. Soiden ja turvemaiden ekosysteemipalvelujen arviointi ja arvottami- nen (SuoEko-hanke) – Loppuraportti. http://www.syke.fi/download/noname/%7BD83636DB-9619-4961-A9EB- A6BDDB778596%7D/59854 [Vierailtu 13.10.2021] Kallio, M., Salminen, O. & Sievänen, R. 2014. Low Carbon Finland 2050 -platform: skenaariot metsäsektorille. Metlan työraportteja 308. http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2014/mwp308.pdf [Vierailtu 29.9.2021] Kalliokoski, T., Heinonen, T., Holder, J., Lehtonen, A., Mäkelä, A., Minunno, F., Ollikainen, M., Packalen, T., Peltoniemi, M., Pukkala, T., Salminen, O., Schelhaas, M.-J., Seppälä, J., Vauhkonen, J. & Kanninen, M. 2019. Skenaarioanalyysi met- sien kehitystä kuvaavien mallien ennusteiden yhtäläisyyksistä ja eroista. Suomen Ilmastopaneelin Raportti 2/2019. https://www.ilmastopaneeli.fi/wp-content/uploads/2019/02/Ilmastopaneeli_mets%C3%A4mallit_raportti_180219.pdf Kankaala, P., Ojala, A. & Käki, T. 2004. Temporal and spatial variation in methane emissions from a flooded transgression shoe of a boreal lake. Biogeochemistry 68: 297-311. Karhu, K., Gärdenäs, A.I., Heikkinen, J., Vanhala, P., Tuomi, M. & Liski, J. 2012. Impacts of organic amendments on carbon stocks of an agricultural soil - Comparison of model-simulations to measurements. Geoderma 189-190: 606-616. Karki, S., Elsgaard, L., Audet, J., & Laerke, P-E. 2014. Mitigation of greenhouse gas emissions from reed canary grass in paludiculture: Effect of groundwater level”. Plant and Soil 383(1–2): 217–30. Kasak, K., Valach, A.C., Rey-Sanchez, C., Kill, K., Shortt, R., Liu, J., Dronova, I., Mander, U., Szutu, D., Verfaillie, J.& Baldocchi, D.D. 2020. Experimental harvesting of wetland plants to evaluate trade-offs between reducing methane emis- sions and removing nutrients accumulated to the biomass in constructed wetlands. Science of the Total Environment 715. Kaukonen, E. 2017. Housing conditions and broiler and broiler breeder welfare; the effect of litter condition on contact derma- titis in broilers and breeders, and the effect of elevated structures on broiler leg health. University of Helsinki, Faculty of Vetenary medicine. Academic dissertation. ISBN 978-951-51-3235-2 Keyport, S., Carson B.D., Johnson, O., Lawrence, B.A., Lishawa S.C., Tuchman, N. C. 2019. Effects of experimental harvest- ing of an invasive hybrid cattail on wetland structure and function. Restoration Ecology 27: 389-398. Kinnunen, R. 2021. Henkilökohtainen tiedonanto ruokohelpipelletin pelletöinnin sähkönkulutuksesta sähköpostitse 21.3.2021. Penerg Oy. Kirkinen, J., Minkkinen, K., Penttilä, T., Kojola, S., Sievänen, R., Alm, J. & Savolainen, I. 2007. Greenhouse impact due to different peat fuel utilisation chains in Finland—a life-cycle approach. Boreal Environment Research 12:211-223. Kirkinen, J., Palosuo, T., Holmgren, K., & Savolainen, I. 2008. Greenhouse impact due to the use of combustible fuels: Life cycle viewpoint and relative radiative forcing commitment. Environmental Management 42(3), 458. Kirkinen, J., Soimakallio, S., Mäkinen, T., & Savolainen, I. 2010. Greenhouse impact assessment of peat-based Fischer–Trop- sch diesel life-cycle. Energy Policy 38(1): 301-311. Kontula, T. & Raunio, A. (toim.) 2018. Suomen luontotyyppien uhanalaisuus 2018. Luontotyyppien punainen kirja – Osa 1: Tulokset ja arvioinnin perusteet. Suomen ympäristökeskus ja ympäristöministeriö, Helsinki. Suomen ympäristö 5/2018. 388 s. Koponen, K. & Soimakallio, S. 2015. Foregone carbon sequestration due to land occupation—the case of agro-bioenergy in Finland. The International Journal for Life Cycle Assessment 20:1544–1556. Koponen, K., Soimakallio, S., Kline, K.L., Cowie, A. & Brandao, M. 2018. Quantifying the climate effects of bioenergy- Choice of reference system. Renewable and Sustainable Energy Reviews 81(2): 2271-2280. Kukkola, T. 2021. Henkilökohtainen tiedonanto järviruo’on talviniiton vaikutuksista kasvuston palautumiskykyyn. Järviruo’on korjuuketju ja hyötykäyttö- kehittämishankkeen osa-aikainen projektipäällikkö. Käki, T., Ojala, A. & Kankaala, P. 2001. Diel variation in methane emissions from stands of Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud. and Typha latifolia L. in a boreal lake. Aquatic Botany 71(4): 259-271. 74 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Lahtinen, L. 2020. Kosteikkoviljely ja siihen sopivien tuotteiden elinkaariarviointi. Pro gradu. Helsingin yliopisto. https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/315889/Lahtinen_Laura_Pro_gradu_2020.pdf?sequence=3&isAllo- wed=y Lehtoranta, S., Johansson, A., Malila, R., Rankinen, K., Grönroos, J., Luostarinen, S.& Kaistila, K. 2020. Vaihtoehtoja kestä- vämpään turkiseläinten lannan hyödyntämiseen. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 35/2020. https://helda.hel- sinki.fi/bitstream/handle/10138/318398/SYKEra_35_2020_Turkisteho.pdf?sequence=1&isAllowed=y Leinonen, A.(toim.) 2010. Turpeen tuotanto ja käyttö. Yhteenveto selvityksistä. VTT Tiedotteita 2550. http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2010/T2550.pdf Leinonen, A. & Hillebrand, K. 2000. Turpeen asema bioenergiana. Loppuraportti. Finbio, Publication 15. Jyväskylä. Liang, C., Schimel, J. P. & Jastrow, J. D. 2017. The importance of anabolism in microbial control over soil carbon storage. Nature Microbiology 2, 17105. Liekkola, H. 2016. Kierrätysmateriaalien mahdollisuudet vaatetusalan yritykselle. Case: Nurmi. Opinnäytetyö Lahden ammatti- korkeakoulu. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/111763/Liekkola_Heini.pdf?sequence=1 [Vierailtu 13.10.2021] Lind, S. E., Shurpali, N. J., Peltola, O., Mammarella, I., Hyvönen, N., Maljanen, M., Räty, M., Virkajärvi, P. & Martikainen, P. J. 2016. Carbon dioxide exchange of a perennial bioenergy crop cultivation on a mineral soil. Biogeosciences 13: 1255–1268. Lindner, J.P., Fehrenbach, H., Winter, L., Bloemer, J. & Knuepffer, E. 2019. Valuing biodiversity in life cycle impact assess- ment. Sustainability 11, 5628 VTT Oy. 2017. Lipasto yksikköpäästöjen tietokanta. http://lipasto.vtt.fi/yksikkopaastot/tavaraliikenne/tieliikenne/kajaksuuri- tie.htm [Vierailtu 13.10.2021] Liski, J., Tuomi, M. & Rasinmäki, J. 2009. Yasso07 user-interface manual.https://en.ilmatieteenlaitos.fi/docu- ments/31422/303050324/Yasso07+user-interface+manual/f154f7dc-f068-4c81-8470-c21f37533c16 [Vierailtu 13.10.2021] Lounasheimo, J., Karhinen, S., Grönroos, J., Savolainen, H., Forsberg, T., Munther, J., Petäjä, J. & Pesu, J. 2020. Suomen kuntien kasvihuonekaasupäästöjen laskenta. ALas-mallin menetelmäkuvaus ja laskentojen tuloksia 2005–2018. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 25. https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/316216/SYKEra_25_2020_ALas_me- netelma.pdf?sequence=1&isAllowed=y Luke 2019. Kotieläinten lukumäärät keväällä 2018. https://stat.luke.fi/kotiel%C3%A4inten-lu- kum%C3%A4%C3%A4r%C3%A4t-kev%C3%A4%C3%A4ll%C3%A4-2018_fi [Vierailtu 13.10.2021] Luke 2020. Sahatavaran ja puulevyjen tuotanto (1000 m³) muuttujina vuosi ja tuote. Tilastotietokanta. http://statdb.luke.fi/PXWeb/pxweb/fi/LUKE/LUKE__04%20Metsa__08%20Muut__Metsateollisuus/10.01_Sahatava- ran_ja_puulevyjen_tuotanto_1955.px/table/tableViewLayout2/?rxid=001bc7da-70f4-47c4-a6c2-c9100d8b50db [Vierailtu 13.10.2021] Luke 2021. Domestic production of wood pellets decreased in 2020 while imports increased. 25.3.2021. https://www.luke.fi/en/news/domestic-production-of-wood-pellets-decreased-in-2020-while-imports-increased/ [Vierailtu 13.10.2021] Luostarinen, S., Grönroos, J., Hellstedt, M., Nousiainen, J. & Munther, J. 2017. Suomen normilanta –laskentajärjestelmän kuvaus ja ensimmäiset tulokset. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 47/2017: 54 s Lötjönen, T. & Isolahti, M. 2007. Ruokohelven korjuutappiot pienemmiksi. Koetoiminta ja käytäntö nro 1, 64. vuosikerta. https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/464085/mtt-kjak-v64n01s14.pdf?sequence=1&isAllowed=y [Vierailtu 13.10.2021] Lötjönen, T. & Paappanen, T. 2013. Bale density of reed canary grass spring harvest. Biomass and energy 51: 53-59. Machacova, K., Vainio, E., Urban, O. & Pihlatie, M. 2019. Seasonal dynamics of stem N2O exchange follow the physiological activity of boreal trees. Nature Communications 10, 2989. Maljanen, M., Sigurdsson, B.D., Guðmundsson, J. Óskarsson, H., Huttunen, J.T. & Martikainen, P.J. 2010. Greenhouse gas balances of managed peatlands in the Nordic countries – present knowledge and gaps. Biogeosciences 7: 2711-2738. Manni, K. (toim.). 2022. Turvetta korvaavat uusiutuvat kuivikemateriaalit. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus XX/2022. Luonnonvarakeskus. Helsinki. Julkaisematon raporttiluonnos. Manni, K., Saastamoinen, M. & Hellstedt, M. 2022. Kuivikemateriaalien vertailu lihanaudoilla. Julkaisussa: Manni, K. (toim.). Turvetta korvaavat uusiutuvat kuivikemateriaalit. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus XX /2022. Luonnonvarakeskus. Helsinki. s. XX−XX. Julkaisematon raporttiluonnos. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 75 Manni, K. & Huuskonen, A. 2021. Kuivikkeet vertailussa lihanaudoilla. Julkaisussa: Manni, K. & Huuskonen, A. (toim.). Nautatilojen kuivikehuolto. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 54/2021. Luonnonvarakeskus. Helsinki. s. 22–49. Manninen, K., Grönroos, J., Luostarinen, S. & Saastamoinen, M. 2016. Hevosenlannan energiakäytön ympäristövaikutukset. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 30/2016. https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/535278/luke- luobio_30_2016.pdf?sequence=1 Minkkinen, K. & Laine, J. 2006. Vegetation heterogeneity and ditches create spatial variability in methane fluxes from peat- lands drained for forestry. Plant and Soil 285(1- 2): 289-304. MMM (Maa- ja metsätalousministeriö) 2021. Metsien taloudellinen merkitys Suomessa. https://mmm.fi/docu- ments/1410837/22836561/Metsien+taloudellinen+merkitys.pdf/3e1220c1-b210-bb7e-7c6a-a60d84824607/Metsien+ta- loudellinen+merkitys.pdf MMM (Maa- ja metsätalousministeriö) 2011. Ehdotus soiden ja turvemaiden kestävän ja vastuullisen käytön ja suojelun kan- salliseksi strategiaksi. Työryhmämuistio 2011:1. https://mmm.fi/documents/1410837/1724539/trm2011_1_Suostrate- gia.pdf/40955cea-9891-4192-9f0b-971258e021f1/trm2011_1_Suostrategia.pdf Monni, S., Perälä, P. & Regina, K. 2007. Uncertainty in agricultural CH4 and N2O emissions from Finland - possibilities to increase accuracy in emission estimates. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 12: 545–571. Müller-Wenk, R & Brandão, M. 2010. Climatic impact of land use in LCA – carbon transfers between vegetation/soil and air. The International Journal of Life Cycle Assessment 15: 172-182. Myllymäki, M., Särkijärvi, S., Karppinen, T., Kumpula, H. & Virkkunen, E. 2014. Hevosenlannan hyötykäytön lisääminen, Case Kainuu. Biojäte ja hepolanta –hankkeen selvityksiä 2/4. https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/485500/Hevo- sen%20lannan%20hy%C3%B6tyk%C3%A4yt%C3%B6n%20lis%C3%A4%C3%A4minen%20case%20Kainuu_fi- nal.pdf Mäkinen, T., Soimakallio, S., Paappanen, T., Pahkala, K. & Mikkola, H. 2006. Liikenteen biopolttoaineiden ja peltoenergian kasvihuonekaasutaseet ja uudet liiketoimintakonseptit. VTT Tiedotteita 2357, Espoo 2006. 176s. https://www.vttresearch.com/sites/default/files/pdf/tiedotteet/2006/T2357.pdf Naukkarinen, V. 2021. Kosteikkoviljelyn kasviopas. Baltic Sea Action Group 2021. https://carbonaction.org/wp-con- tent/uploads/2021/02/Kosteikkoviljelyn_kasviopas_2021.pdf Nieminen, M., Hökkä, H., Laiho, R., Juutinen, A., Ahtikoski, A. Pearson, M., Kojola, S., Sarkkola, S., Launiainen, S., Valko- nen, S., Penttilä, T., Lohila, A., Saarinen, M., Haahti, K., Mäkipää, R., Miettinen, J. & Ollikainen, M. 2018. Could con- tinuous cover forestry be an economically and environmentally feasible management option on drained boreal peatlands? Forest Ecology and Management 424: 78–84. Niemi, J. 2020. Monitavoitteinen päätösanalyysi turvepeltojen käyttömuotojen vertailussa. Pro-gradu tutkielma. Helsingin yli- opisto. https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/315888/Niemi_Jari_pro_gradu_2020.pdf?sequence=3&isAllo- wed=y Näkkilä, J., Silvan, N., Jokinen, K., Särkkä, L. & Tahvonen, R. 2015. Rahkasammalen tuotanto ja käyttö kasvihuonekasvien kasvualustana. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT. https://core.ac.uk/download/pdf/52253729.pdf Näränen, P. 2021. Saimaan Virta ry. Henkilökohtainen tiedonanto tekstiilibriketin tuotantoprosessista. 14.04.2021. Ojanen, P. 2019. Suometsien käytön vaikutus ilmastoon - kolme tietä tulevaisuuteen. Ilmansuojelupäivät, 21.8.2019. Ojanen, P. & Minkkinen, K. 2019. The dependence of net soil CO2 emissions on water table depth in boreal peatlands drained for forestry. Mires and Peat, 24(27): 1–8. Ojanen, P. 2021. Luke. Henkilökohtainen tiedonanto. Tiedot suolla hajoavan hiilen osuudesta rahkasammalkerroksen syvyyden mukaan. 21.6.2021. Paappanen, T., Lindh, T., Kärki, J., Impola, R., Rinne, S., Lötjönen, T., Kirkkari, AM., Taipale, R. & Leino, T. 2008. Ruoko- helven polttoaineketjun kehittäminen liiketoimintamahdollisuuksien parantamiseksi. VTT tiedotteita 2452. Helsinki. 158 s. + liitt. 9 s. Pahkala, K. 2004. Ruokohelpitiedote 1/2004. 11s. https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/441293/Ruokohelpitie- dote_1_2004.pdf?sequence=1&isAllowed=y Pahkala, K., Isolahti, M., Partala, A., Suokannas, A., Kirkkari, A-M., Peltonen, M., Sahramaa, M., Lindh, T., Paappanen, T., Kallio, E. & Flyktman, E. 2005. Ruokohelven viljely ja korjuu energian tuotantoa varten. MTT:n verkkojulkaisu. Saata- vissa: http://www.mtt.fi/met/pdf/met1b.pdf Pahkala, K., Hakala, K., Kontturi, M. & Niemeläinen, O. 2009. Peltobiomassat globaalina energianlähteenä. Maa- ja elintarvi- ketalous 137. 48 s. 76 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Palosuo, T., Heikkinen, J. & Regina, K. 2016. Method for estimating soil carbon stock changes in Finnish mineral cropland and grassland soils. Carbon Management 6(5-6): 1-14. Parish, F., Sirin, A., Charman, D., Joosten, H., Minayeva, T., Silvius, M. & Stringer, L. (Eds.). 2008. Assessment on Peatlands, Biodiversity and Climate Change: Main Report. Global Environment Centre, Kuala Lumpur and Wetlands International, Wageningen. http://www.imcg.net/media/download_gallery/books/assessment_peatland.pdf Pelto-Huikko, T. 2021. Henkilökohtainen tiedonanto tekstiilijätteen hajoamisesta Biolanilla tehdyissä kompostointikokeissa. Turveke-hankkeen ohjausryhmän kokous 5. 20.09.2021 Biolan Oy. Petersen, M. B., Knudsen, M. T. & Hermansen, J. E. 2013. An approach to include soil carbon changes in life cycle assess- ment. Journal of Cleaner Production 52: 217–224. Pohjala, M. 2014. Mikä on energia- ja kasvuturpeen elinkaaren ilmastovaikutus? Pro gradu -tutkielma. Helsingin yliopisto, Metsätieteiden laitos. Metsien ekologia ja käyttö 9/2014. 70 s. + liitteet. Pingoud, K., Ekholm, T. & Savolainen, I. 2012. Global warming potential factors and warming payback time as climate indica- tors of forest biomass use. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 17:369–386. Ponsioen, T. 2015. Finding your way in multifunctional processes and recycling. https://pre-sustainability.com/articles/finding- your-way-in-allocation-methods-multifunctional-processes-recycling/ [Vierailtu 13.10.2021] Punkari, M. 2021. Henkilökohtainen tiedonanto murukuivikkeen tuotannosta 29.03.2021. Neova Oy. Punkka, E. 2019. Rahkasammalen keruun ilmastovaikutukset. Pro gradu -tutkielma. Helsingin yliopisto, Metsätieteiden laitos. 48 s. Saatavilla: https://helda.helsinki.fi/handle/10138/310109 [Vierailtu 13.10.2021] Rahkasammaleen kestävän keruun työohje. 2021. https://www.kasvualusta.org/_files/200000118-10aab10aad/Samma- leen%20kest%C3%A4v%C3%A4n%20keruun%20ty%C3%B6ohje%20(toimialakohtai- nen%20ohje%2017.5.2021%20p%C3%A4ivitys).pdf ReCiPe. ReCiPe methodology for Life Cycle Impact Assessment (LCIA). Regina, K., Kaseva, J. & Esala, M. 2013. Emissions of nitrous oxide from boreal agricultural mineral soils-Statistical models based on measurements. Agriculture, Ecosystems & Environment 164:131–136. Regina, K., Heikkinen J., Maljanen M. 2018. Greenhouse gas fluxes of agricultural soils in Finland. In: Shurpali N., Agarwal A., Srivastava V. (eds) Greenhouse Gas Emissions. Energy, Environment, and Sustainability. Springer, Singapore. Reinikainen, A., Mäkipää, R., Vanha-Majamaa, I. & Hotanen, J-P. 2000. Kasvit muuttuvassa metsäluonnossa. Kustannusosa- keyhtiö Tammi. Roberts, K.G., Gloy, B.A., Joseph, S., Scott, N. R. & Lehmann, J. 2010. Life cycle assessment of biochar systems: Estimating the energetic, economic and climate change potential. Environmental Science & Technology 44: 827–833. Ruttunen, P. & Kapuinen, P. 2020. Nestemäisten kierrätysravinteiden käyttö maataloudessa. Glyfosaatin ja muiden rikkakas- vien torjunta-aineiden käyttö tankkiseoksena ammoniumsulfaatin kanssa – Nesteravinne-hankkeen loppuraportti. Luon- nonvara- ja biotalouden tutkimus 17/2020. Ruohola, A. 2016. Selluloosapohjaiset muuntokuidut (viskoosi, lyocell ja ioncell) puuvillan korvaajina tekstiiliteollisuudessa – kuitujen valmistusprosessit ja rakenne-erot. Tekniikan kandidaatintyö. https://lutpub.lut.fi/bitstream/han- dle/10024/130612/Kandidaatinty%c3%b6.AnninaRuohola.11.04.2016.pdf?sequence=2&isAllowed=y Räisänen, R., Rissanen, M., Parviainen, E., & Suonsilta, H. 2017. Tekstiilien materiaalit. Finn Lectura. 19s. https://finnlec- tura.fi/assets/naytesivut/Tekstiilien_materiaalit_naytesivut.pdf Räty, T. 2021. Asiantuntija-arvio sivuvirtana muodostuvan kutterinlastun massaprosentista ja taloudellisesta arvosta. Henkilö- kohtainen tiedonanto. Luonnonvarakeskus. Saastamoinen, M., Manni, K. & Hellstedt, M. 2022a. Kuivikemateriaalien ominaisuuksien vertailu. Julkaisussa: Manni, K. (toim.). Turvetta korvaavat uusiutuvat kuivikemateriaalit. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus XX/2022. Luonnonva- rakeskus. Helsinki. s. XX−XX. Julkaisematon raporttiluonnos. Saastamoinen, M., Manni, K. & Hellstedt, M. 2022b. Kuivikemateriaalien vertailu hevosilla. Julkaisussa: Manni, K. (toim.). Turvetta korvaavat uusiutuvat kuivikemateriaalit. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus XX/2022. Luonnonvarakeskus. Helsinki. s. XX−XX. Julkaisematon raporttiluonnos. Salmenperä, H. 2017. Poistotekstiileihin kytkeytyvät juridiset ja hallinnolliset tulkinnat sekä menettelyt. SYKE 20.12.2017. https://storage.googleapis.com/turku-amk/2018/02/termit-ja-lainsaadanto_syke.hannasalmenpera.2017.pdf Salo, T., Manni, K. & Hellstedt, M. 2022. Kuivikelantojen ominaisuudet ja typen käyttökelpoisuus. Julkaisussa: Manni, K. (toim.). Turvetta korvaavat uusiutuvat kuivikemateriaalit. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus XX/2022. Luonnon- varakeskus. Helsinki. s. XX−XX. Julkaisematon raporttiluonnos. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 77 Sarvi, M., Rasi, S., Salo, T., Rasa, K., Vainio, M., Ylivainio, K. & Luostarinen, S. 2020. Pyrolyysi turkiseläinten lannan käsit- telymenetelmänä. Turkisteho-hankkeen osaraportti. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 44/2020. Seibold, S., Rammer, W., Hothorn, T., Seidl, R., Ulyshen, M.D., Lorz, J., Cadotte, M.W., Lindenmayer, D.B., Adhikari, Y.P., Aragón, R., Bae, S., Baldrian, P., Varandi, H.B., Barlow, J., Bässler, C., Beauchêne, J., Berenguer, E., Bergamin, R.S., Birkemoe, T., Boros, G., Brandl, R., Brustel, H., Burton, P.J., Cakpo-Tossou, Y.T., Castro, J., Cateau, E., Cobb, T.P., Farwig, N., Fernández, R.D., Firn, J., Gan, J.K., González, G., Gossner, M.M., Habel, J.C., Hébert, C., Heibl, C., Heik- kala, O., Hemp, A., Hemp, C., Hjältén, J., Hotes, S., Kouki, J., Lachat, T., Liu, J., Liu, Y., Luo, Y.-H., Macandog, D.M., Martina, P.E., Mukul, S.A., Nachin, B., Nisbet, K., O’Halloran, Oxbrough, J.A., Pandey, J.N., Pavlíček, T., Pawson, S.M., Rakotondranary, J.S., Ramanamanjato, J.-B., Rossi, L., Schmidl, J., Schulze, M., Seaton, S., Stone, M.J., Stork, N.E., Suran, B., Sverdrup-Thygeson, A., Thorn, S., Thyagarajan, G., Wardlaw, T.J., Weisser, W.W., Yoon, S., Zhang, N. & Müller.J. 2021. The contribution of insects to global forest deadwood decomposition. Nature 597: 77-81. Seppälä, J., Grönroos, J., Koskela, S., Holma, A., Leskinen, P., Liski, J., Tuovinen, J.-P., Laurila, T., Turunen, J., Lind, S., Maljanen, M., Martikainen, P.P.J. & Kilpeläinen, A. 2010. Climate impacts of peat fuel utilization chains – a critical review of the Finnish and Swedish life cycle assessments. Finnish Environment 16/2010. The Finnish Environment 16/2010, Environmental Protection. 122 p. Seppälä, J., Kanninen, M., Vesala, T., Uusivuori, J., Kalliokoski, T., Lintunen, J., Saikku, L., Korhonen, R. & Repo, A. 2015. Metsien hyödyntämisen ilmastovaikutukset ja hiilinielujen kehittyminen. Ilmastopaneelin raportti 3/2015. https://www.il- mastopaneeli.fi/wp-content/uploads/2018/10/Metsien-hyodyntamisen-ilmastovaikutukset-ja-hiilinielujen-kehittymi- nen.pdf Seppänen, R., Anttila, K., Kulkas, L., Mattila, S., Mustonen, R., Raussi, S., Alasuutari, S., Palva, R., Elstob, T., Hellstedt, M., Kivinen, T., Luohelainen, K. & Mäittälä, J. 2012. Kuivitus osaksi kannattavaa lypsykarjataloutta. https://www.ett.fi/wp- content/uploads/2019/07/Kuivitus-osaksi-kannattavaa-lypsykarjataloutta-tutkimushankkeen-loppuraportti.pdf Silvan, N., Jokinen, K., Näkkilä, J. & Tahvonen, R. 2017. Swift recovery of sphagnum carpet and carbon sequestration after shallow sphagnum biomass harvesting. Mires and Peat 20(1):1-11. Silvan, N., Sarkkola, S. & Laiho, R. 2019. Rahkasammalbiomassa ja sen korjuuseen soveltuvat suot Suomessa. Suo 70(2-3): 41-53. Sipponen, T. 2021. Tekstiilijätteen kierrätysmahdollisuuksien vastuullisuustarkastelu Finlaysonilla. Kandidaatintyö. https://finix.aalto.fi/wp-content/uploads/2021/01/Kandi-11.1.2021.pdf Shurpali, N.J., Hyvönen, N.P., Huttunen, J.T., Biasi, C., Nykänen, H., Pekkarinen, N. & Martikainen, P.J. 2008. Bare soil and reed canary grass ecosystem respiration in peat extraction sites in Eastern Finland. Tellus 60B: 200–209. Shurpali, N. J., Hyvönen, N. P., Huttunen, J. T., Clement, R. J., Reichstein, M., Nykänen, H., Biasi, C. & Martikainen, P. J. 2009. Cultivation of a perennial grass for bioenergy on a boreal organic soil – carbon sink or source? GCB Bioenergy 1: 35–50. Shurpali, N. J., Strandman, H., Kilpeläinen, A., Huttunen, J., Hyvönen, N., Biasi, C., Kellomäki, S., & Martikainen, P. J. 2010. Atmospheric impact of bioenergy based on perennial crop (reed canarygrass, Phalaris arundinaceae, L.) cultivation on a drained boreal organic soil. GCB Bioenergy 2:130–138. Soimakallio, S., Cowie, A., Brandao, M., Finnveden, G., Ekvall, T., Erlandsson, M. Koponen, K. & Karlsson, P.-E. 2015. Attributional life cycle assessment: is a land-use baseline necessary? The International Journal of Life Cycle Assessment 20: 1364-1375. Soimakallio, S., Sankelo, P., Kopsakangas-Savolainen, M., Sederholm, C., Auvinen, K., Heinonen, T., Johansson, A., Judl, J., Karhinen, S., Lehtoranta, S., Rasanen, S. & Savolainen, H. 2020. Turpeen rooli ja sen käytostä luopumisen vaikutukset Suomessa. Tekninen raportti Sitra. https://media.sitra.fi/2020/06/31150012/turpeen-rooli-ja-sen-kaytosta-luopumisen- vaikutukset-suomessa-tekninen-raportti.pdf Sormunen, A. 2018. Kuivikeopas. RUTI-kuivikkeet. Opinnäytetyö. Maaseutuelinkeinojen koulutusohjelma. Luonnonvara- ja ympäristöala. Jyväskylän ammattikorkeakoulu. https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/158503/Sormunen_An- nika.pdf?sequence=1&isAllowed=y Statistics Finland 2021. Greenhouse gas emissions in Finland 1990 to 2019. National Inventory Report under the UNFCCC and the Kyoto Protocol. Submission to the European Union 15 January 2021 (Draft). Syrjänen, K. Henkilökohtainen tiedonanto rahkasammaleen uudistumisesta. Sähköpostikeskustelu 15.11.2021. Suomen ympäristökeskus. Tavi, N. 2014. Soil Carbon Cycling and Microbial Dynamics in Boreal Organic Soil Cultivated with a Perennial Crop. Dissertations in Forestry and Natural Sciences 144. University of Eastern Finland. TEM (Työ- ja elinkeinoministeriö) 2021. Turvetyöryhmän loppuraportti. Työ- ja elinkeinoministeriön julkaisuja 2021:24. Saatavissa osoitteesta: https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/handle/10024/163045 [Vierailtu 13.10.2021] 78 Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 Thuille, A., Buckmann, A. & Schultze, E.-D. 2000. Carbon stocks and soil respiration rates during deforestation, grassland use and subsequent Norway spruce afforestation in the Southern Alps, Italy. Tree Physiology 20: 849–857. Tuomisto, L., Mononen, J., Hyvönen, J., Manni, K., Frondelius, L. & Huuskonen, A. 2021. Nuorten lihanautojen kuivikemiel- tymykset: vertailussa olki, ruokohelpi ja hevosen kuivikelanta. Julkaisussa: Manni, K. & Huuskonen, A. (toim.). Nautati- lojen kuivikehuolto. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 54/2021. Luonnonvarakeskus. Helsinki. s. 50–68. UNEP (UN environment programme). 2019. Peatlands store twice as much carbon as all the world’s forests. Saatavissa osoit- teesta: https://www.unep.org/news-and-stories/story/peatlands-store-twice-much-carbon-all-worlds-forests [Vierailtu 13.10.2021] Uppenberg S., Zettenberg L. & Åhman M. 2001. Climate impact from peat utilisation in Sweden. IVL B-1423. Stockholm, Sweden. van den Berg, M., van den Elzen, E., Ingwersen, J., Kosten, S., Lamers, L., Streck, T. Contribution of plant-induces pressurized flow to CH4 emission from a Phragmites fen. Scientific Reports 10, 12304. van der Sluis, T., Poppens, R., Kraisvitnii, P. Rii, O., Lesschen, J.P., Galytska, M. & Elbersen, W. 2013. Reed harvesting from wetlands for bioenergy. Technical aspects, sustainability and economic viability of reed harvesting in Ukraine. Wagenin- gen UR. Alterra report 2460. Saatavissa osoitteesta: https://edepot.wur.nl/282354 [Vierailtu 13.10.2021] van der Velden, N., Patel, M.K. & Vogtländer, J.G. 2014. LCA benchmarking study on textiles made of cotton, polyester, nylon, acryl, or elastane. The International Journal of Life Cycle Assessment 19:331–356. Venäläinen, P. & Strandström, M. 2021. Puun korjuun ja kuljetusten päästöjen nykytila ja vähennyskeinot- Päivitys. Metsätehon tuloskalvosarja 2/2021. Virtanen, Y., Usva, K., Silvenius, F., Sinkko, T., Nurmi, P., Kauppinen, T. & Nousiainen, J. 2009. Peltoenergian tuotantojärjes- telmien ympäristövaikutukset. https://mmm.fi/documents/1410837/1801176/Peltobioenergia_2011.pdf/7843b6f6-79e2- 4339-9c7a-a82f65f2878a/Peltobioenergia_2011.pdf Väisänen, S. 2014. Greenhouse gas emissions from peat and biomass-derived fuels, electricity and heat — Estimation of vari- ous production chains by using LCA methodology. Acta Universitatis Lappeenrantaensis 567. Lappeenranta University of Technology. 161 p. Väyrynen, T., Aaltonen, R., Haavikko, H., Juntunen, M., Kalliokoski, K., Niskala, A-L. & Tukiainen, O. 2008. Turvetuotannon ympäristönsuojeluopas. Ympäristöopas. Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus, Ympäristönsuojeluosasto. ISBN 978-952-11-3072-4. Wiesmeier, M., Urbanski L., Hobley, E., Lang, B., von Lutzow, M., Marin-Spiotta, E., van Wasemael, B., Rabot, E., Ließ, M., Garcia-Franco, N., Wollschläger, U., Vogel, H-J. & Kögel-Knabner, I. 2019. Soil organic carbon storage as a key func- tion of soils - A review of drivers and indicators at various scales. Geoderma 333: 149-162 Woolridge, A.C., Ward, G.D., Phillips, P.S., Collins, M. & Gandy, S. 2006. Life cycle assessment for reuse/recycling of donate waste textiles compared to use of virgin material: An UK energy saving perspective. Resources, Conservation and Recycling 46: 95- 103. WRI/WBCSD 2011. Greenhouse Gas Protocol, Product Life Cycle Accounting and Reporting Standard, World Resources Institute, WBCSD. https://files.wri.org/d8/s3fs-public/pdf/ghgp_product_life_cycle_standard.pdf Xu G.M., Li, Y., Wang, S., Kong, F.L. & Yu, Z.D. 2019. An overview of methane emissions in constructed wetlands: how do plans influence menthane flux during the wastewater treatment. Journal of Freshwater Ecology 34: 333-350. YLVA 2020. Ympäristönsuojelun valvonnan sähköinen asiointijärjestelmä: turvetuotantoalueiden pinta-alat alueittain. YM 2021. Ympäristöministeriö on asettanut yhteistyöryhmän selvittämään rahkasammalen korjuun kestävää käyttöä. Tiedote 3.2.2021. Saatavissa osoitteesta: https://ym.fi/-/ymparistoministerio-on-asettanut-yhteistyoryhman-selvittamaan-rahka- sammalen-korjuun-kestavaa-kayttoa [Vierailtu 13.10.2021] Ympäristöhallinto 2015. Järviruoko. https://www.ymparisto.fi/fi-fi/ruoko/Jarviruoko/Ruoko_kasvina [Vierailtu 13.10.2021] Zhang, C., Ge, Z.-M., Kellomäki, S., Wang, K-Y., Gong, J-N. & Zhou, X. 2013. Effects of elevated CO2 and temperature on biomass growth and allocation in a boreal bioenergy crop (Phalaris arundinacea L.) from young and old cultivations. Bioenergy Research 6: 651-662. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 79 Liite 1. Nostetun turpeen hajoamisnopeus Turpeen hajoamisesta johtuvat hiilidioksidipäästöt laskettiin käyttämällä Karhun ym. (2012) arviota, jonka mukaan 1, 10, 20, 30 ja 100 vuoden kuluttua turpeen alkuperäisestä hiilestä oli jäljellä 97, 77, 62, 50 ja 14 prosenttia. Taulukossa on näistä tiedoista johdetun funktion avulla lasketut vuosikohtaiset vapautuneen hiilen määrät suhteessa turpeen alkuperäiseen hiilimäärään. Vuotta nostosta Hiilestä vapautunut yhteensä (%) Hiilestä vapautu- nut vuodessa (%) 0 0,0 % 0,00 % 1 3,0 % 3,00 % 2 6,0 % 3,00 % 3 8,3 % 2,30 % 4 10,2 % 1,90 % 5 12,1 % 1,88 % 6 13,9 % 1,86 % 7 15,8 % 1,84 % 8 17,6 % 1,82 % 9 19,4 % 1,80 % 10 21,2 % 1,78 % 11 23 % 1,76 % 12 25 % 1,74 % 13 26 % 1,72 % 14 28 % 1,70 % 15 30 % 1,68 % 16 31 % 1,32 % 17 32 % 1,30 % 18 34 % 1,27 % 19 35 % 1,25 % 20 36 % 1,22 % 21 37 % 1,20 % 22 39 % 1,18 % 23 40 % 1,16 % 24 41 % 1,14 % 25 42 % 1,11 % 26 43 % 1,09 % 27 44 % 1,07 % 28 45 % 1,05 % 29 46 % 1,03 % 30 47 % 1,01 % 31 48 % 0,99 % 32 49 % 0,98 % 33 50 % 0,96 % 34 51 % 0,94 % 35 52 % 0,92 % 36 53 % 0,90 % 37 54 % 0,89 % 38 55 % 0,87 % 39 55 % 0,85 % 40 56 % 0,84 % 41 57 % 0,82 % 42 58 % 0,81 % 43 59 % 0,79 % 44 60 % 0,78 % 45 60 % 0,76 % 46 61 % 0,75 % 47 62 % 0,73 % 48 62 % 0,72 % 49 63 % 0,71 % 50 64 % 0,69 % 51 65 % 0,68 % Vuotta nostosta Hiilestä vapautunut yhteensä (%) Hiilestä vapautu- nut vuodessa (%) 52 65 % 0,67 % 53 66 % 0,65 % 54 67 % 0,64 % 55 67 % 0,63 % 56 68 % 0,62 % 57 68 % 0,61 % 58 69 % 0,60 % 59 70 % 0,58 % 60 70 % 0,57 % 61 71 % 0,56 % 62 71 % 0,55 % 63 72 % 0,54 % 64 72 % 0,53 % 65 73 % 0,52 % 66 73 % 0,51 % 67 74 % 0,50 % 68 74 % 0,49 % 69 75 % 0,48 % 70 75 % 0,47 % 71 76 % 0,46 % 72 76 % 0,46 % 73 77 % 0,45 % 74 77 % 0,44 % 75 78 % 0,43 % 76 78 % 0,42 % 77 78 % 0,41 % 78 79 % 0,41 % 79 79 % 0,40 % 80 80 % 0,39 % 81 80 % 0,38 % 82 80 % 0,38 % 83 81 % 0,37 % 84 81 % 0,36 % 85 81 % 0,36 % 86 82 % 0,35 % 87 82 % 0,34 % 88 82 % 0,34 % 89 83 % 0,33 % 90 83 % 0,32 % 91 83 % 0,32 % 92 84 % 0,31 % 93 84 % 0,31 % 94 84 % 0,30 % 95 85 % 0,29 % 96 85 % 0,29 % 97 85 % 0,28 % 98 85 % 0,28 % 99 86 % 0,27 % Suomen ympäristökeskuksen raportteja 51/2021 80 Liite 2. Rahkasammaleen korjuusyvyyden vaikutus hiilidioksidipäästöihin Rahkasammalen korjuun vuoksi aiheutuneet hiilidioksidipäästöt suhteessa korjuusyvyyteen (Punkka 2019). Tässä tutkimuksessa oletettiin korjuusyvyyden olevan 20 cm (päästö 3,9 kg CO2 ekv./m2) tai 30 cm (6,9 kg CO2 ekv./m2). Turvenäytteen syvyys g CO2 / 1cm*100cm*100cm turvepala 1 cm 60 2 cm 60 3 cm 60 4 cm 70 5 cm 75 6 cm 120 7 cm 125 8 cm 170 9 cm 180 10 cm 200 11 cm 260 12 cm 260 13 cm 265 14 cm 270 15 cm 275 16 cm 280 17 cm 280 18 cm 290 19 cm 300 20 cm 310 summa 3910 g CO2 ekv./m2 21 cm 300 22 cm 300 23 cm 300 24 cm 300 25 cm 300 26 cm 300 27 cm 300 28 cm 300 29 cm 300 30 cm 300 summa 6910 g CO2 ekv./m2 Turvetta korvaavien kuivikem ateriaalien ilm astovaikutukset ISBN 978-952-11-5454-6 (PDF) ISSN 1796-1726 (verkkoj.) Suom en ym päristökeskus