Siirry pääsisältöönSiirry hakuun
Siirry sivupalkkiinSiirry alaosaan

Tietoa maatalouden ja metaanin ilmastovaikutuksista

Kalifornian Davis-yliopiston professori Frank Mitloehner on maailmankuulu karjatalouden asiantuntija ja ilmastokeskusteluun osallistuja. Frank Mitloehnerin tammikuisen Suomi-vierailun antia avataan oheisilla riveillä hieman lisää.
Kasvihuonekaasujen vaikutustapa ilmastoon kuvaa ilmiön perusluonnetta. Periaatekuva näyttää, millaisin painoarvoin eri kasvihuonekaasut ovat vaikuttamassa lämmön ulossäteilyn pysäyttämiseen. Grafiikassa ei ole huomioitu vesihöyryn osuutta, vaan pitäydytään ns yleisesti tunnetuissa kasvihuonekaasuissa. Metaanin liki 20 prosentin osuus on laskettu muuntokertoimien kautta erottelematta metaanin eri lähteitä.
Kasvihuonekaasujen vaikutustapa ilmastoon kuvaa ilmiön perusluonnetta. Periaatekuva näyttää, millaisin painoarvoin eri kasvihuonekaasut ovat vaikuttamassa lämmön ulossäteilyn pysäyttämiseen. Grafiikassa ei ole huomioitu vesihöyryn osuutta, vaan pitäydytään ns yleisesti tunnetuissa kasvihuonekaasuissa. Metaanin liki 20 prosentin osuus on laskettu muuntokertoimien kautta erottelematta metaanin eri lähteitä. Kuva: Clear Centre
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY

Kun karjatalouden osalta puhutaan märehtijöiden metaanipäästöistä, on palautettava mieleen kasvihuonekaasujen vaikutustapa ilmastoon. Erilaiset molekyylit (kasvihuonekaasut) kykenevät sitomaan maasta avaruuteen nousevaa lämpöenergiaa eri tehokkuudella. Kannattaa myös muistaa, että vesihöyryn merkitys maapalon ilmaston dynamiikassa on paljon isompi kuin mitä myönnetään. Vinouman takana on ilmeisesti oletus, että emme kykenisi vesihöyryn osuudelle mitään tekemään. Maatalouden rooli ilmastokysymyksen ratkaisussa on kuitenkin paljon isompi kuin yleisesti mielletään. Lue alla oleva artikkeli aiheeseen liittyen.

Periaatekuva näyttää, millaisin painoarvoin eri kasvihuonekaasut ovat vaikuttamassa lämmön ulossäteilyn pysäyttämiseen. Grafiikassa ei ole huomioitu vesihöyryn osuutta, vaan pitäydytään ns yleisesti tunnetuissa kasvihuonekaasuissa. Metaanin liki 20 prosentin osuus on laskettu muuntokertoimien kautta erottelematta metaanin eri lähteitä.

Vihreyttä pellolle

Puhuttaessa metaanista on aina muistettava sen alkuperä. Jakolinja fossiilisen ja biogeenisen metaanin välillä lienee monelle epäselvä. Onneksi tietoisuus energian tuotantoon liittyvän fossiilisen metaanin päästöistä on jo tunnustettu.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
Syksyinen kuva laitumelta (syyskuun 2 pvä.) kertoo, että yhteyttäminen on edelleen vauhdissa, pelto on suojaavan nurmipeiton alla ja diversiteetin ylläpito käynnissä. Vesistöpäästöjä hallitaan syväjuurisen nurmen avulla. Kiertotalous nurmen ja lannan osalta toimii automaattisesti ja halvoin kustannuksin!
Syksyinen kuva laitumelta (syyskuun 2 pvä.) kertoo, että yhteyttäminen on edelleen vauhdissa, pelto on suojaavan nurmipeiton alla ja diversiteetin ylläpito käynnissä. Vesistöpäästöjä hallitaan syväjuurisen nurmen avulla. Kiertotalous nurmen ja lannan osalta toimii automaattisesti ja halvoin kustannuksin! Kuva: Jussi Knaapi

Metaani on muistettava myös, kun puhutaan Suomen suopeltojen ja -metsien ns. ennallistamisesta. Ollaan herkällä alueella, jossa esimerkiksi peltojen hoitotapojen eroja olisi syytä tutkia ja uudelleen arvioida ennen isoja linjauksia.

Kasvinviljelyn haasteet korostuvat tässä kuvassa. Härkäpavun monokulttuuri ei aina onnistu. Sato jää heikoksi tautipaineen harvennettua kasvuston. Yhteyttämispotentiaali alkaa olla jo nollassa ja haasteet maan rakenteen ylläpidossa huolenaiheena.
Kasvinviljelyn haasteet korostuvat tässä kuvassa. Härkäpavun monokulttuuri ei aina onnistu. Sato jää heikoksi tautipaineen harvennettua kasvuston. Yhteyttämispotentiaali alkaa olla jo nollassa ja haasteet maan rakenteen ylläpidossa huolenaiheena. Kuva: Jussi Knaapi

Lietteen käsittelyä kehittämässä

Davis Clear -keskus tutkii myös lietelantaan liittyviä ilmastopäästöjä. Kalifornian lämpöisessä ilmastossa avonaisista laguuneista karkaa huomattavasti metaania. Kattamalla saadaan metaani korjattua talteen.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
Kuvan katettu lietelantalaguuni estää lämmössä muodostuvan metaanin karkaamisen. Karjatalous pysty Kaliforniassa vastaamaan osavaltion tiukkoihin päästömääräyksiin tällä tekniikalla.
Kuvan katettu lietelantalaguuni estää lämmössä muodostuvan metaanin karkaamisen. Karjatalous pysty Kaliforniassa vastaamaan osavaltion tiukkoihin päästömääräyksiin tällä tekniikalla. Kuva: Clear Center

Kuvan tyyppisen ’biokaasu-yksikön’, (eng. digester) teho ei vastaa meillä käytettävien termofiilisten biokaasulaitosten tehoa, mutta idea onkin estää luonnon lämmössä muodostuvan metaanin karkaaminen ja samalla hyödyntää arvokas energialähde.

Vesittämisen ongelmat

Jos turvepohjaisia peltoja ja metsiä tullaan ennallistamaan, on huomioitava merkittävä metaanipäästöjen kasvun riski. Riski peltojen osalta on sitä suurempi, mitä kauemmin sitä on viljelty ja samalla mineralisoituvaa typpipoolia kasvatettu. Metsäpuolella keskustelun kohteena on soiden luokittelu reheviin ja karkeisiin. Ne käyttäytyvät sekä hiilidioksidin, että metaanin osalta eri tavoin. Pohjaveden tason nosto ei myöskään ole yksiselitteinen tehtävä. Asiantuntijat ovat tunnustaneet tilanteen monet haasteet, mutta oikeiden johtopäätösten teko ei nykyisessä politisoituneessa tilanteessa ole aivan helppoa.

MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
MAINOS (teksti jatkuu alla)
MAINOS PÄÄTTYY
Suomenkaan hiilitiekartan laskenta ei ole aivan yksiselitteistä. Kuvan vasemmalla puolella olevan luonnontilaisen suon CO2-sidontaa ei lasketa taseeseen. Ajatuksia herättää myös olisiko järkevämpää antaa kuvan oikealla puolella olevan ojitetun suon kasvaa, sitoa hiilidioksidia ja tuottaa puuta. Ennallistamistilanteessa puumassan tuotto nollautuisi ja metaanipäästöt sen sijaan kasvaisivat.
Suomenkaan hiilitiekartan laskenta ei ole aivan yksiselitteistä. Kuvan vasemmalla puolella olevan luonnontilaisen suon CO2-sidontaa ei lasketa taseeseen. Ajatuksia herättää myös olisiko järkevämpää antaa kuvan oikealla puolella olevan ojitetun suon kasvaa, sitoa hiilidioksidia ja tuottaa puuta. Ennallistamistilanteessa puumassan tuotto nollautuisi ja metaanipäästöt sen sijaan kasvaisivat. Kuva: Jussi Knaapi

IPCC raportti oikaisee

Märehtijöiden tuottaman biogeenisen metaanin todellinen vaikutus ilmastoon on aiemmin yliarvioitu 3-4 kertaisesti. IPCC myöntää nyt näin tapahtuneen ja korjaavan GWP*-mallin olevan oikeassa. Tämä tieto ei jostain syystä ole ylittänyt uutiskynnystä Suomessa.

Tuore (2021-22) IPCC raportti (CH7-7-s123) kertoo selkokielellä, että nykyisin käytössä oleva GWP100-malli antaa 3-4 kertaa liian korkean tuloksen märehtijöiden tuottaman biogeenisen (kiertävän) metaanin ilmastovaikutuksesta. Oxfordin Yliopiston GWP*-malli korjaisi tämän virheen.
Tuore (2021-22) IPCC raportti (CH7-7-s123) kertoo selkokielellä, että nykyisin käytössä oleva GWP100-malli antaa 3-4 kertaa liian korkean tuloksen märehtijöiden tuottaman biogeenisen (kiertävän) metaanin ilmastovaikutuksesta. Oxfordin Yliopiston GWP*-malli korjaisi tämän virheen. Kuva: Oxford University

GWP*-malli

Oxfordin yliopiston laskemassa mallinnuksessa verrataan kolmea erilaista skenaariota, sekä nykyisin käytössä olevan GWP100-, että yliopiston tekemän GWP*-mallin antamien tulosten pohjalta. Kuvan esimerkissä haarukoidaan, miten märehtijöiden erilainen määrä vaikuttaa metaanin aiheuttamiin CO2-ekvivalentti emissioihin.

Mallinnuksessa on mukana tilanne, jossa märehtijöiden määrä (maapallolla) kasvaisi ja samalla metaanipäästöt kasvaisivat 35 prosenttia. Tämä voisi olla tilanne joissain kehittyvissä maissa. Keskimmäinen vaihtoehto kuvaa nykytilannetta maapallolla, eli märehtijöiden määrä pysyy tasaisena, mutta jalostuksen ja ruokinnan kautta metaanipäästöt itse asiassa laskevat jonkin verran. Ja alinna on tilanne, jossa märehtijöiden ruokinnan, tuotannon tehostumisen, jalostuksen ja lannan käsittelyn yhteisvaikutuksena metaanipäästöt laskisivat 35 prosenttia.

Vertailu nykyisen GWP100- ja GWP*-mallien välillä kertoo oleellisen. Nykymalli laskee karjatalouden päästöt väärin. Korjattu malli avaa näkymän, miten karjatalous voi olla kasvihuonekaasujen osalta ratkaisu ilmaston lämpiämisen problematiikassa.
Vertailu nykyisen GWP100- ja GWP*-mallien välillä kertoo oleellisen. Nykymalli laskee karjatalouden päästöt väärin. Korjattu malli avaa näkymän, miten karjatalous voi olla kasvihuonekaasujen osalta ratkaisu ilmaston lämpiämisen problematiikassa. Kuva: leeaholm

Havaitaan, että nykyisin käytössä olevalla GWP100-mallilla mikään vaihtoehdoista ei vähentäisi karjatalouden CO2-ekvivalenttein laskettuja metaanipäästöjä. Kun sen sijaan käytetään biogeenisen metaanikierron oikein laskevaa GWP*-mallia, huomataan, miten dramaattisesti tilanne muuttuu. Stabiilissa nykytilanteessa lämmittävää vaikutusta ei olekaan ja jos otetaan kaikki tuotannon tehostamisen keinot käyttöön, päästöt laskevat. Ja tätä on saavutettavissa vaikka tuotannon volyymi ja karjan määrä pysyisivät nykytasolla.

Metaani on energiaa

On tärkeää oivaltaa, että myös biogeeninen metaani on myös energiaa ja hyvää sellaista. Sekä yksinkertaisempi laguuneista (Kalifornian esimerkki) karkaavan metaanin talteenotto, sekä meilläkin käytössä olevat termofiiliset biokaasulaitokset tuottavat hyödykästä biokaasua, josta hiilidioksidin poistolla saadaan jalostettua arvokasta moottorikaasua. Eli samanaikaisesti tehdään ilmastotyötä ja korvataan fossiilisia energialähteitä (öljy, maakaasu, kivihiili).

Biokaasupohjaisen moottorikaasun käyttö on Kaliforniassa lisääntymässä. ”Renewable Fuels” -asemalla tankataan moottorikaasua (LBG), joka on tuotettu karjatalouden biogeenisestä metaanista. Ero fossiiliseen maakaasuun (LNG) on ilmastomielessä merkittävä.
Biokaasupohjaisen moottorikaasun käyttö on Kaliforniassa lisääntymässä. ”Renewable Fuels” -asemalla tankataan moottorikaasua (LBG), joka on tuotettu karjatalouden biogeenisestä metaanista. Ero fossiiliseen maakaasuun (LNG) on ilmastomielessä merkittävä.  Kuva: Clear Center

Lisäetuna säästetään ajoneuvojen kustannuksissa, kun nykyisten polttomoottorien käyttöikä voi modifikaation kautta jatkua. On tärkeää erottaa biokaasu- ja maakaasupohjainen moottorikaasu, (biokaasu = LBG, maakaasu = LNG – liquid biogas, liquid naturalgas).

Myös Suomessa ollaan liikkeellä. Valion maidonkeruu hoituu tässä karjatalouden metaanista jalostetulla nesteytetyllä moottorikaasulla, (LBG). Auto on kuljetusliike Vähäahon uusin hankinta. Kaasu tuotetaan paikan päällä Vuorenmaan tilalla Haapavedellä. Tila on jo aikaisemmin käyttänyt omaa biokaasua  tarvitsemansa sähköenergian tuotantoon.
Myös Suomessa ollaan liikkeellä. Valion maidonkeruu hoituu tässä karjatalouden metaanista jalostetulla nesteytetyllä moottorikaasulla, (LBG). Auto on kuljetusliike Vähäahon uusin hankinta. Kaasu tuotetaan paikan päällä Vuorenmaan tilalla Haapavedellä. Tila on jo aikaisemmin käyttänyt omaa biokaasua tarvitsemansa sähköenergian tuotantoon.  Kuva: Valio
Tässä tuodaan maitoa Valion Seinäjoen tehtaalle. LBG-polttoaine on tässä tapauksessa valmistettu teollisuuden sivuvirroista. Valiolla on jo viisi biokaasulla kulkevaa keräilyautoa ja määrä on kasvussa.
Tässä tuodaan maitoa Valion Seinäjoen tehtaalle. LBG-polttoaine on tässä tapauksessa valmistettu teollisuuden sivuvirroista. Valiolla on jo viisi biokaasulla kulkevaa keräilyautoa ja määrä on kasvussa. Kuva: Tuukka Kiviranta