Alkutuotannossa toimitaan ilmastonmuutokseen hillitsemiseksi ja siihen sopeutumiseksi

Maatalous on altis ilmastonmuutoksen vaikutuksille, ja samanaikaisesti maatalous ja maankäyttö ovat maailmanlaajuisesti yksi merkittävimpiä ilmaston lämpenemistä aiheuttavien kasvihuonekaasujen tuottajia (1). Ruoan tuotanto ja kulutus vaikuttavat ympäristön tilaan muun muassa ilmastovaikutusten, vesistöjen rehevöitymisen, maa- ja vesivarantojen käytön sekä luonnon monimuotoisuuden vähenemisen kautta. Ruokajärjestelmän on arvioitu kattavan globaalisti noin kolmanneksen kaikista ilmastovaikutuksista (2). Suomessa ja Ruotsissa vastaava osuus valtioiden kokonaiskasvihuonepäästöistä on reilun kuudenneksen (3, 4). Ruokajärjestelmän sisällä valtaosa vaikutuksesta muodostuu alkutuotannosta ja maankäytöstä, pienempi osuus elintarvikkeiden jalostukseen liittyvistä prosesseista, pakkausmateriaaleista ja kuljetuksista (2).

Alkutuotantoa ovat muun muassa lihakarjan kasvatus, maidon ja kananmunien tuotanto, kalastus sekä kasvien viljely. WWF:n mukaan ruoantuotanto ja maatalous ovat maailmanlaajuisesti yhteydessä lisääntyvään metsäkatoon ja luonnon köyhtymiseen muun muassa sademetsien hakkuiden seurauksena. Suomessa maatalouden ympäristövaikutukset nähdään etenkin Itämeren rehevöitymisenä, mutta varsinkin luontokatoon liittyvät vaikutukset tapahtuvat pääasiassa Suomen rajojen ulkopuolella. Eläinpohjaisen ruoan tuotanto vaatii runsaasti peltoalaa, sillä eläintenpidon lisäksi eläinten ruoaksi tuotettu rehu vaatii myös peltomaata. Suomen peltoalasta noin 70 % on käytössä eläinperäisen ruoan tuotantoon, ja tästä alasta noin puolet on hyödynnetty maidon ja naudanlihan tuotannossa (1). Eläinperäisestä ruoasta pelkästään lihantuotantoa varten kasvatetun naudan ympäristövaikutukset ovat suurimmat (2), maidontuotannon sivuvirtana saatavan naudanlihan vaikutus on huomattavasti pienempi. Esimerkiksi Suomessa noin 80 % naudanlihan tuotannosta onkin yhteydessä maidontuotantoon, ja maitotiloilla syntyneet sonnivasikat kasvatetaan lihantuotantoon erikoistuneilla tiloilla (5). Lihantuotannosta syntyviin ympäristövaikutuksiin voidaan vaikuttaa hyödyntämällä tehokkaasti kaikki ruhon osat, ja esimerkiksi nautojen ja lampaiden laidunnusta voidaan hyödyntää perinnebiotooppien ylläpidossa, mikä osaltaan ehkäisee uhanalaisten lajien katoamista (6).

Alkutuotannon ilmastovaikutukset muodostuvat etenkin maaperän ja tuotantoeläinten ruoansulatustoiminnan päästöistä

Euroopan Unionin tavoitteena on saavuttaa hiilineutraalius vuoteen 2050 mennessä, mutta Suomen tavoite on tätä kunnianhimoisempi: hiilineutraaliustavoite on asetettu vuoteen 2035. Tavoitteen saavuttamiseksi tarvitaan toimenpiteitä kaikilla sektoreilla, ja myös alkutuotannon päästöistä on tarpeen karsia (7). Pääasialliset maataloudesta vapautuvat kasvihuonekaasut ovat hiilidioksidi, metaani ja dityppioksidi. Kasvihuonekaasuja vapautuu tuotannon eri vaiheissa useista eri lähteistä, eniten kuitenkin maaperästä ja tuotantoeläinten ruoansulatustoiminnan seurauksena. Maaperän päästölähteitä ovat muun muassa maaperän lannoitus, kalkitseminen ja lannankäsittely (8). Myös maanmuokkaus lisää maaperästä vapautuvien kasvihuonekaasujen määrää, ja muokkaustarvetta voidaan vähentää esimerkiksi suorakylvön avulla. Alueilla, joille suorakylvö ei sovellu, voidaan kokeilla esimerkiksi kateviljelyä, peitekasvien käyttöä sekä syväjuuristen kasvien viljelyä (9).

Erityisesti märehtijöiden, kuten nautojen ja lampaiden, ruoansulatus tuottaa runsaasti ilmaston kannalta haitallista metaania (8). Märehtijöiden metaanipäästöihin voidaan vaikuttaa esimerkiksi ruokinnan avulla. Helposti sulava rehu nopeuttaa ruoansulatusprosessia ja vähentää sen myötä metaanin muodostumista pötsissä. Lisäksi rehuun voidaan lisätä erilaisia lisäaineita, jotka voivat esimerkiksi heikentää metaania tuottavien mikrobien toimintaa (10).

Tilastokeskuksen raportin mukaan maatalouden kasvihuonepäästöt ilman maankäyttösektoria olivat Suomessa vuonna 2022 6,2 miljoonaa tonnia CO₂-ekv. (3). Ruotsissa vastaava luku oli samaa luokkaa, 6,5 miljoonaa tonnia CO₂-ekv. Sekä Suomessa että Ruotsissa maatalouden päästöjen osuus kokonaiskasvihuonekaasupäästöistä oli noin 14 % (3, 4). Maatalouden päästöt ovat vähentyneet Suomessa noin 15 % vuodesta 1990, mutta merkittävää muutosta ei ole tapahtunut enää 2000-luvulla (3). Päästöjen vähentymisen taustalla on etenkin väkilannoitteiden käytön vähentyminen, mikä on pienentänyt peltomaan dityppioksidipäästöjen määrää. Päästöjen vähentymiseen on lisäksi vaikuttanut maatalouden nykyinen kehityssuunta, jossa tilojen lukumäärä on laskenut, tilakoko kasvanut ja kotieläinten määrä vähentynyt. Samanaikaisesti turvemaille ojitettujen, viljelykäytössä olevien peltojen pinta-ala on 2000-luvulla lisääntynyt, mikä on puolestaan lisännyt maaperästä vapautuvia hiilidioksidi- ja dityppioksidipäästöjä (8).

Maatiloilla on perinteisesti sekä viljelty kasveja että kasvatettu eläimiä. Tällöin eläinten tuottama lanta on voitu hyödyntää pelloilla, eikä lannoitteita tarvitse kuljettaa muualta. Nykyään tilojen toiminnassa on runsaasti alueellista vaihtelua eri puolilla Suomea, ja osalla tiloista toiminta painottuu lähinnä kasvin- tai lihantuotantoon (11). Typpilannoitteiden käyttö on välttämätöntä viljelykasvien kasvun ja satoisuuden kannalta, mutta lannoitteiden käytön kanssa tulee olla tarkkana. Eläinten lanta ja kierrätyslannoitevalmisteet ovat vaihtoehtoisia typen lähteitä mineraalilannoitteiden sijaan. Nämä vaihtoehdot sisältävät kuitenkin runsaasti vettä, jonka haihtuessa myös typpeä vapautuu ammoniakkina ilmakehään lannoitteiden varastoinnin, siirron ja levityksen yhteydessä. Mineraalilannoitteiden tarvetta voidaan vähentää ja maan kasvukuntoa parantaa tehokkaan viljelykierron ja uudistavan viljelyn menetelmien avulla. Etenkin typpeä sitovat palkokasvit, kuten herneet, pavut ja apila, parantavat tehokkaasti maaperän kasvukuntoa. Typensitojakasvien toimintaa voidaan myös tehostaa siirtämällä tehokkaita typensitojabakteereita suoraan kasvien siemeniin (12).

Merkittävä osa Suomen maatalouden ilmastopäästöistä tulee turvepelloista

Maapallon kokonaispinta-alasta noin 3 % on turvemaata, ja jopa 80 % turvemaista sijaitsee pohjoisella havumetsävyöhykkeellä (13). Suomen peltoalasta vain noin 10 % on turvemaille perustettuja turvepeltoja, mutta näiden peltojen osuus maatalouden ilmastopäästöistä on jopa 60 %. Turvesoihin kertyy veden mukana hiiltä ja typpeä, joita vapautuu ilmakehään hapekkaissa olosuhteissa. Ojitus muuttaa turvemaan rakennetta merkittävästi, ja alueen mikrobisto muuttuu kuivumisen, maankäytön, lannoituksen ja kalkituksen seurauksena. Ojitetuista turvemaista vapautuu vähemmän metaania luonnontilaisiin turvesoihin verrattuna, mutta hiilidioksidin ja dityppioksidin päästöt lisääntyvät (13, 14).

Dityppioksidipäästöt ovat yhteydessä maan vesi- ja ravinnepitoisuuksiin, ja päästöihin vaikuttavat useat maaperässä tapahtuvat prosessit. Lyhytaikaisia dityppioksidipäästöjä havaitaan myös esimerkiksi maan jäätymisen ja sulamisen seurauksena (14). Lämpimien talvien on havaittu olevan yhteydessä merkittävästi suurempiin dityppioksidipäästöihin maaperän toistuvien jäätymis-sulamissyklien takia. Ilmastonmuutoksen myötä lämpimiä talvia on odotettavissa yhä enemmän, mikä voi osaltaan vaikuttaa negatiivisesti maaperästä vapautuvien kasvihuonekaasujen määrään tulevaisuudessa (13).

Turvepeltojen ilmastovaikutuksia voidaan pienentää ennallistamistoimilla

Paras tapa hillitä turvepeltojen kasvihuonekaasupäästöjä on niiden ennallistaminen takaisin soiksi. Viljelykäytöstä poistettavien turvepeltojen metsittämistä on myös testattu, mutta metsittämisen ei ole tutkimuksissa havaittu vaikuttavan turvemaasta vapautuvan dityppioksidin määrään (16). Luontopaneelin vuoden 2021 raportin mukaan peltojen ennallistaminen soiksi on kuitenkin haastavaa, eikä ennallistamisella saavuteta ojitusta edeltäneen suon kaltaista tilaa. Turvepeltoja olisikin mahdollista vettää kosteikkoviljelyyn sopiviksi. Pohjois-Euroopan alueella kosteikkoviljelyyn sopivia, suolla viihtyviä kasveja ovat muun muassa pajut, kihokki, erilaiset ruokokasvit sekä tietyt marjat (15, 16). Turvepellon vettäminen voi alkuvaiheessa hetkellisesti lisätä alueen metaanipäästöjä sekä ravinteiden valumista vesistöihin. Vettämisen on kuitenkin havaittu vähentävän hiilidioksidi- ja dityppioksidipäästöjä tehokkaasti, vaikkakin suon vedenkorkeuden vaihtelut voivat toisinaan johtaa hetkellisesti suurempiin päästöihin (15). Vettämisen jälkeen pellot toimivat usein myös hiilinieluina, kun orgaanista ainesta alkaa jälleen kertyä kosteaan maaperään (14).

Ennallistamistoimien ja kosteikkoviljelyn lisäksi turvepeltojen päästöjä voidaan vähentää pitkäaikaisen nurmiviljelyn avulla. Nurmipeitteen on havaittu vähentävän turvepeltojen typpikuormaa merkittävästi. Nurmipeitteellä on tärkeä rooli myös talvella, sillä paljaan turvepellon päästöt ovat huomattavasti kasvipeitteistä turvepeltoa suuremmat. Kasvipeitteen merkitys talviaikaan on ilmastonmuutoksen myötä yhä tärkeämpi leutojen talvien yleistyessä (17). Luontopaneelin raportin mukaan päästöjen vähennystoimenpiteillä voidaan nähdä sekä positiivisia että negatiivisia vaikutuksia viljelijöiden tuloihin, julkiseen talouteen ja koko yhteiskuntaan. Käytännön kokemuksiin perustuvaa tietoa turvepelloilla tehdyistä toimenpiteistä on toistaiseksi saatavilla melko vähän, ja parhaat toimintamallit hakevat vielä muotoaan (15).

Maataloudessa ilmastonmuutoksen hillitsemiseen ja muutoksiin sopeutumiseen voidaan usein vaikuttaa samoilla toimilla. Tutkimuksista ja kokemuksista saatu tieto, kehittyvä teknologia ja poliittinen päätöksenteko ovat avainasemassa määrittämässä tulevaisuuden ilmastoviisaita toimintamalleja (18). Erilaiset kiertotalousratkaisut ovat hyvä keino parantaa ruokajärjestelmän kestävyyttä. Maataloudessa ruoantuotanto, ravinteiden kierto ja energiatalous ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa (11) ja ruoantuotannosta syntyvien sivuvirtojen hyödyntäminen on paitsi kustannustehokasta, myös ilmastoviisasta.

ClimateFood-hankkeessa on etsitty esimerkkejä ruokasektorin ilmastoviisaista ratkaisuista Suomen ja Pohjois-Ruotsin alueilla. Maatalouden ilmastokuormaa voidaan vähentää monin keinoin. Lue lisää muun muassa Viskaalin tilan ja Kujalan tilan kiertotalousratkaisuista.

Lähteet:

1. WWF Suomi. Ruoan ympäristövaikutukset. Viitattu 10.7.2024. Saatavilla: https://wwf.fi/ruoka/ruuan-ymparistovaikutukset/
2. Vepsäläinen H, Meinilä J, Freese R, Korkalo L, Virtanen S, Erkkola M. 2023. Kasvikuntapainotteisuuden lisääminen lasten ja nuorten ruokavaliossa tuo terveys- ja ympäristöhyötyjä. Lääketieteellinen aikakauskirja Duodecim 139(18):1479–84. Saatavilla: https://www.duodecimlehti.fi/duo17851
3. Suomen virallinen tilasto (SVT). 2022. Kasvihuonekaasut. Helsinki: Tilastokeskus. Viitattu: 10.7.2024. Saatavilla: https://stat.fi/julkaisu/cl8d190lnb47r0bvxg344apf0
4. Naturvårds Verket. 2024. Klimatet och jordbruket. Saatavilla: https://www.naturvardsverket.se/amnesomraden/klimatomstallningen/omraden/klimatet-och-jordbruket/
5. Maa- ja metsätaloustuottajain keskusliitto (MTK). 2020. Suomalainen nauta. Saatavilla: https://www.mtk.fi/-/suomalainennauta 
6. Blomhoff, R., Andersen, R., Arnesen, E.K., Christensen, J.J., Eneroth, H., Erkkola, M., Gudanaviciene, I., Halldorsson, T.I., Høyer-Lund, A., Lemming, E.W., Meltzer, H.M., Pitsi, T., Schwab, U., Siksna, I., Thorsdottir, I. and Trolle, E. 2023. Nordic Nutrition Recommendations 2023. Copenhagen: Nordic Council of Ministers. http://dx.doi.org/10.6027/nord2023-003 
7. Lehtonen, H. & Rämö, J. 2023. Development towards low carbon and sustainable agriculture in Finland is possible with moderate changes in land use and diets. Sustain Sci 18, 425–439. https://doi.org/10.1007/s11625-022-01244-6
8. Luonnonvarakeskus. 2024. Maatalouden kasvihuonekaasupäästöt. Saatavilla: https://www.luke.fi/fi/tilastot/indikaattorit/maaseutuohjelman-indikaattorit-20142020/maatalouden-kasvihuonekaasupaastot
9. Ogle, S.M., Alsaker, C., Baldock, J., Bernoux, M., Breidt, F.J., McConkey, B., Regina, K. & Vazquez-Amabile G.G. 2019. Climate and Soil Characteristics Determine Where No-Till Management Can Store Carbon in Soils and Mitigate Greenhouse Gas Emissions. Sci Rep 9, 11665. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47861-7 
10. Tseten T., Sanjorjo R.A., Kwon M., & Kim S.W. 2022. Strategies to Mitigate Enteric Methane Emissions from Ruminant Animals. J Microbiol Biotechnol. 32(3):269-277. https://doi.org/10.4014/jmb.2202.02019 
11.  Vainio, E. (toim.). 2022. Maatalouden typpihaaste – vaihtoehtoja ja ratkaisuja: Synteesiraportti. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 53/2022. Luonnonvarakeskus. Helsinki. 68 s. Saatavilla: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-380-458-6
12. Koppelmäki, K., Helenius, J. & Schulte, R. 2021. Nested circularity in food systems: A Nordic case study on connecting biomass, nutrient and energy flows from field scale to continent. Resources, Conservation and Recycling. 164. 105218. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.105218 
13. Gerin, S., Vekuri, H., Liimatainen, M., Tuovinen, J-P., Kekkonen, J., Kulmala, L., Laurila, T., Linkosalmi, M., Liski, J., Joki-Tokola, E. & Lohila, 2023. A. Two contrasting years of continuous N 2 O and CO 2 fluxes on a shallow-peated drained agricultural boreal peatland, Agricultural and Forest Meteorology, vol. 341, 109630. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2023.109630
14. Thomson A., Giannopoulos G., Pretty, J., Baggs, E. & Richardson D. 2012. Biological sources and sinks of nitrous oxide and strategies to mitigate emissions. Phil. Trans. R. Soc. B 367; 1157–1168. https://doi.org/10.1098/rstb.2011.0415
15. Kekkonen, H., Ojanen, H., Haakana, M., Latukka, A., & Regina, K. 2019. Mapping of cultivated organic soils for targeting greenhouse gas mitigation. Carbon Management, 10(2), 115–126. https://doi.org/10.1080/17583004.2018.1557990
16. Kareksela, S., Ojanen, P., Aapala, K., Haapalehto, T., Ilmonen, J., Koskinen, M., Laiho, R., Laine, A., Maanavilja, L., Marttila, H., Minkkinen, K., Nieminen, M., Ronkanen, A.-K., Sallantaus, T., Sarkkola, S., Tolvanen, A., Tuittila, E.-S. ja Vasander, H. 2021. Soiden ennallistamisen suoluonto-, vesistö-, ja ilmastovaikutukset. Vertaisarvioitu raportti. Suomen Luontopaneelin julkaisuja 3b/2021. https://doi.org/10.17011/jyx/SLJ/2021/3b  
17. Pham, T., Yli-Halla, M., Marttila, H., Lötjönen, T., Liimatainen, M., Kekkonen, J., Läpikivi, M., Klöve, B., & Joki-Tokola, E. 2023. Leaching of nitrogen, phosphorus and other solutes from a controlled drainage cultivated peatland in Ruukki, Finland. The Science of the total environment, 904, 166769.
18. Maa- ja metsätalousministeriö. Energia- ja ilmastopolitiikka. Viitattu: 5.8.2024. Saatavilla: https://mmm.fi/luonto-ja-ilmasto/energia-ja-ilmastopolitiikka