Oulun hiilinielut

Ilmastonmuutoksen hillintätavoitteet pakottavat meidät vähentämään kasvihuonekaasupäästöjämme. Tavoitteena on, että myös Oulun kaupunki on hiilineutraali vuoteen 2040 mennessä. Tätä tavoitellessa on tärkeää tietää, paljonko hiiltä sitoutuu kasvillisuuteen ja maaperään: mitkä luontotyypit ja maankäyttötavat ovat hiilinieluja ja mitkä päästölähteitä, ja miten hiilinieluja voi kasvattaa.

Metsät ovat Oulun suurin hiilinielu

Puut tarvitsevat valoa, vettä ja hiilidioksidia yhteyttämiseen. Yhteyttämisen tuloksena puut ja kasvit tuottavat ilmakehään happea ja sitovat itseensä hiilidioksidia. Metsä sitoo kasvaessaan ilmakehän hiilidioksidia hiilivarastoksi puustoon ja maaperään. 

Metsä on hiilinielu, jos hiilen sitominen on suurempaa kuin hakkuiden ja huuhtoutumisen mukana poistuva hiili.

Oulun on pinta-alaltaan suuri ja metsäinen kaupunki: meillä on metsää lähes 240 000 hehtaaria. Kun oululaisia on noin 200 000, on jokaista oululaista kohti 1,2 hehtaaria metsämaata. Luonnonvarakeskuksen mukaan metsien kasvu Pohjois-Pohjanmaalla on noin 3,5 kuutiota hehtaarilla, joten puuta kasvaa siis yli neljä kuutiota jokaista Oulun asukasta kohti vuodessa!

Oulun metsät sitovat hiiltä 1216 kilotonnia hiilidioksidiekvivalenttia vuodessa. Kun tästä vähennetään hakkuut, on metsien hiilinielu 523 kilotonnia hiilidioksidiekvivalenttia.

Oulun suurin hiilinielu ovat alueen kaikki metsät. Myös maatalousmaa on kasvukauden aikana huomattava hiilinielu, mutta sadonkorjuun jälkeen se muuttuu kasvihuonekaasupäästölähteeksi. Suurin potentiaali hiilinielujen suhteen on siis metsissämme.

 

Kaaviokuva metsän roolista ilmastonmuutoksessa.

(Kuva: Maa- ja metsätalousministeriö)

Rakennettu ympäristökin sitoo hiiltä

Vaikka toisin luulisi, metsien ohella myös rakennettu ympäristö on hiilinielu Oulun alueella. Rakentaminen Oulussa on ollut suhteellisen väljää, joten kaupungissa on paljon viheralueita ja puustoa, jotka sitovat ilmakehässä olevaa hiilidioksidia. Esimerkiksi lähiöiden metsiköt, puistot ja omakotitalojen pihat sitovat hiiltä.

Yksi pihakoivu varastoi parinkymmenen vuoden aikana noin 35 kilogrammaa hiiltä, eli noin 128 kilogrammaa hiilidioksidia. Se vastaa 500 kilometrin autonmatkan hiilidioksidipäästöjä, jos auto kuluttaa bensiiniä kahdeksan litraa sadalla kilometrillä.

Oulun alueen hiilipäästöt

Maatalousmaa

Maatalous tuottaa 12 prosenttia Suomen hiilidioksidipäästöistä. Se on toiseksi suurin päästölähde energiasektorin jälkeen.

Satokauden aikana maatalousmaa on merkittävä hiilinielu, mutta kasvillisuuteen sitoutunut hiili poistuu pelloilta sadonkorjuussa. Hiilitaseen kannalta merkityksellistä on maaperään sitoutunut hiili sen jälkeen, kun sato on korjattu. Maaperän ylimmissä kerroksissa on runsaasti eloperäistä ainesta, josta vapautuu ilmaan hiilidioksidia, kun maata muokataan.

Päästöjen kannalta ongelmallisimpia ovat turvepellot, joista vapautuu hiilidioksidin lisäksi metaania. Maatalousalueilta karkaa ilmakehään myös typpioksiduulia eli ilokaasua, joka on metaaniakin voimakkaampi kasvihuonekaasu. Sen sijaan monivuotiset viljelmät, kuten nurmipellot, hedelmäpuut ja marjapensaat, ovat hiilinieluja.

Uusia, maaperän hiilensidontaa tehostavia viljelymenetelmiä tutkitaan ja kehitetään jatkuvasti.

Oulun kaupungin alueella on noin 10 000 hehtaaria maatalousmaata. Kasvihuonekaasuja niiltä vapautuu vuosittain 6,3 kilotonnia hiilidioksidiekvivalenttia.

Kosteikot

Kosteikot ovat luontotyyppejä, jotka ovat pysyvästi tai ainakin suurimman osan vuodesta veden peittämiä. Kosteikkoja ovat esimerkiksi suot, tulvametsät, matalat järvet ja merialueet. Kosteikot puhdistavat vesiä ja tarjoavat linnuille pesimäalueita.

Kehittyvät kosteikot vaikuttaisivat olevan tehokkaita hiilinieluja, mutta kasvihuonekaasutase muuttuu jossakin vaiheessa päästöjä lisääväksi.

Luonnontilaiset suot ovat valtava hiilinielu ja hiilivarasto, mutta pitkäaikainen ja hidas kierroltaan. Oululaisille luonnossa liikkujille tuttu Pilpasuo on kasvattanut viimeisten vuosituhansien vuoden aikana 3–4 metrin paksuisen turvepatjan, joka sisältää valtavat määrät hiiltä.

Laskennallisesti Oulun alueella kosteikot ovat kuitenkin päästölähde: niiltä vapautuu kasvihuonekaasuja vuosittain 172 kilotonnia hiilidioksidiekvivalenttia.

Turvetuotantoalueet

Kun luonnontilainen suo otetaan turvetuotantoon, se kuivatetaan. Ojituksen seurauksena turpeesta vapautuu hiiltä ilmakehään hiilidioksidina ja typpioksiduulina. Turvetuotantoalueet ovat koko elinkaarensa ajan kasvihuonekaasujen päästölähteitä. Oulun alueella sijaitsevat turvetuotantoalueet päästävät ilmakehään kasvihuonekaasuja 57 kilotonnia hiilidioksidiekvivalenttia vuosittain.

Vesistöt

Järvet, joet ja meri sitovat hiilidioksidia kahdella tavalla: ilmakehän hiilidioksidi reagoi veden kanssa ja muodostaa vetykarbonaatti-ioneja, jotka varastoituvat veteen. Vesikasvillisuus ja kasviplankton sitovat hiiltä yhteyttämällä.

Toisaalta hiiltä vapautuu vesistöistä eliöstön hajotessa. Jos hajoaminen tapahtuu hapellisissa oloissa, hiili vapautuu ilmakehään hiilidioksidin muodossa. Hapettomissa oloissa hiili vapautuu metaanina.

Suuret ja syvät järvet, samoin kuin meret, sitovat valtavia määriä hiiltä vesimassaansa. Oulun alueen järvet ja joet ovat matalia ja humuspitoisia, ja niiden perustuotanto on pientä. Laskennallisesti Oulun vesistöt ovat hiilidioksidin lähteitä, eli ne vapauttavat kasvihuonekaasuja yli 200 kilotonnia hiilidioksidiekvivalenttia vuodessa.

Hiilensidontakyky taulukkona

Alla olevasta taulukosta näkyy eri maankäyttöluokkien hiilensidontakyky. Jos numero on plusmerkkinen, kyseinen maa-alue on hiilinielu ja mikäli numero on miinusmerkkinen, kyseinen alue tuottaa hiilidioksidipäästöjä.

Maankäyttöluokka

Pinta-ala, ha Hiilitase

Hiilinielu, Kt

Rakennettu ympäristö 17 123,800 +39,180 +6,7
Maatalousmaa 11 692,080 -53,775 -6,2
Metsät

 

235 733,560

+515,702 +1 215,6
Kosteikot 28 793,680 -599,724 -172,6
Turvetuotantoalueet 3 787,440 -1508,300 -57,1
Vesistöt 84 145,360 -255,251 -214,7
Yhteensä 381 275,920  

 

+771,5

Oulun kuntarajauksen sisäpuolisen alueen vuotuiset hiilinielut ovat yhteensä 772 kilotonnia hiilidioksidiekvivalenttia. Lukemaan on laskettu ekosysteemien luontaiset kasvihuonekaasupäästöt, jotka on vähennetty kyseisen luontotyypin hiilen sidonnasta. Lukemaan ei ole laskettu hiilen poistumaa metsäekosysteemistä hakkuiden myötä.

Vuonna 2018 Oulun alueen yksityismetsissä puutavaraa hakattiin 700 000 m3, ja kaupungin metsissä hakkuita tehtiin noin 53 000 m3. Hakkuut pienensivät hiilinielua yhteensä 693 kilotonnia hiilidioksidiekvivalenttia, jolloin Oulun alueen hiilinieluksi saadaan 79 kilotonnia hiilidioksidiekvivalenttia vuodessa.

Tavoitteena hiilineutraalius

Suomen ympäristökeskuksen tekemien laskelmien mukaan Oulun kasvihuonekaasupäästöt olivat vuonna 2017 yhteensä -1 049 kilotonnia hiilidioksidiekvivalenttia. Kun siitä vähennetään kaupungin hiilinielut +79 kt, kasvihuonekaasutaseeksi saadaan -970 kt CO2eq/vuosi.

Oulun kaupungin ympäristöohjelma 2026 luo suuntaviivoja etenemisessä kohti hiilineutraalia kaupunkia vuoteen 2040 mennessä.  Tehokas energiankäyttö, hiilineutraali energiantuotanto ja kiertotalous ovat avainasemassa, kun tavoitellaan hiilineutraaliutta.

Hiilinieluja voi myös pyrkiä kasvattamaan. Metsänkäsittelytapojen vaikutusta metsien hiilinieluun tutkitaan paljon. Hakkuiden oikea suhteuttaminen kasvavan puuston määrään on tietenkin tärkeintä. Tiedetään myös, että jatkuvan kasvatuksen menetelmässä, jossa maaperää ei rikota hakkuiden yhteydessä vaan se pystyy aina peitteisenä, metsän yhteyttäminen ja hiilen sidonta jatkuvat keskeytymättä. Maatalouden hiilensidonnan parantamista tutkitaan myös innokkaasti. Rakennetussa ympäristössä puistot ja kaupunkimetsiköt ovat tärkeitä hiilensitojia.

Miten Oulun hiilinielut laskettiin?

Alueellisten hiilinielujen selvittäminen vaatii tarkkaa tietoa alueen luontotyypeistä, maankäyttötavoista ja pinta-aloista. Selvityksen Oulun alueen hiilinieluista teki FT Olli-Pekka Siira Luonto-osuuskunta Aapasta.

Hiilinielut erilaisilla luontotyypeillä on selvitetty kaukokartoitusaineiston ja paikkatieto-ohjelmien avulla. Lähtötietona on käytetty CORINE-aineistoa. CORINE-lyhenne tulee sanoista COoRdination of Information on the Environment”. CORINE on luotu jo 1980-luvulla, jolloin aloitettiin kerätä tietoa maanpeitteen muutoksista. Suomen CORINE-aineistot ovat saatavilla Suomen ympäristökeskuksen Avoimen tiedon tietokannasta.

Oulun hiilinielujen arvioinnissa käytettiin kansainvälisen ilmastopaneelin (IPCC) ohjeistusta ja tieteellisissä julkaisuissa esitettyjä, mitattuja hiilitasearvoja eri luontotyypeille. Hiilinielujen laskennassa käytettiin uutta laskentamallia, jonka avulla Oulun tietoja voidaan verrata muihin Euroopan maihin.

CORINE-luokat näkyvät ensimmäisessä kuvassa erivärisinä alueina. Kuvassa esiintyy seuraavia CORINE-tyyppejä: kerrostaloalueet, pientaloalueet, palveluiden alueet, teollisuuden alueet ja liikennealueet. Vieressä on sama alue ilmakuvalla.

Lähde: Siira O-P. (2020). Oulun alueelliset hiilinielut – hiilinielulaskennan tieteelliset perusteet ja arviointi hiilinielujen kasvattamisesta. Oulun Energia, Oulun kaupungin yhdyskunta- ja ympäristöpalvelut. Luonto-osuuskunta Aapa, tutkimusraportti 177.

Kaaviokuva hiilinieluista.

Kuva metsästä.

Peruskäsitteistöä

Hiilinielu

Hiilinielu on hiilivarasto, jonka koko kasvaa. Esimerkiksi kasvava metsä on hiilinielu: puuston kasvu sitoo enemmän hiiltä kuin mitä hakkuut ja lahoaminen vapauttavat. Hyvässä kasvuiässä olevissa metsissä hiilinielu on usein suurempi kuin vanhoissa metsissä, joissa kuitenkin hiilivarasto voi olla moninkertainen nuoriin metsiin verrattuna. Myös meret ovat hiilinieluja. Sen sijaan kaikki vesistöt eivät ole hiilinieluja vaan tuottavat päästöjä.

Hiilivarasto

Hiiltä varastoituu kasveihin, puustoon ja maaperään, eli metsät ja metsämaa ovat hiilivarastoja. Hiili säilyy varastoituneena myös puusta valmistetuissa pitkäikäisissä tuotteissa, esimerkiksi puutaloissa. Myös luonnontilaiset suot ovat hiilivarastoja.

Hiilensidonta

Kasvit tarvitsevat kasvaakseen vettä, auringon energiaa ja hiilidioksidia. Yhteyttämisessä kasvit sitovat ilmakehästä hiiltä ja vapauttavat sinne happea.

Hiilitase

Hiilitase on sidotun ja vapautetun hiilen erotus tietyn ajan, esimerkiksi vuoden kuluessa. Positiivinen tase tarkoittaa, että hiiltä on sitoutunut enemmän kuin sitä on vapautunut ilmakehään. Hiilitase voidaan laskea luontotyypille tai vaikkapa kaupungille: vuonna 2018 Oulun kaupungin hiilitase oli -960 kt CO2 eq.

Hiilineutraalius

Hiilineutraalius tarkoittaa, että hiilidioksidipäästöjä tuotetaan korkeintaan sen verran kuin niitä voidaan sitoa ilmakehästä hiilinieluihin. Oulun kaupungin tavoite on olla hiilineutraali vuoteen 2040 mennessä.

Kasvihuonekaasut

Kasvihuonekaasuja ovat ilmakehän kaasut, jotka voimistavat kasvihuoneilmiötä. Tärkeimpiä niistä ovat vesihöyry, hiilidioksidi, metaani, otsoni, typpioksiduuli ja freonit. Merkittävin kasvihuonekaasu on vesihöyry. Ihmisen tuottama kasvihuonekaasuista merkittävin on hiilidioksidi, josta valtaosa syntyy fossiilisten polttoaineiden poltosta. Metaanin ja typpioksiduulin pitoisuudet ilmakehässä ovat hyvin pieniä, mutta niillä on voimakas lämmittävä vaikutus.

Hiilidioksidiekvivalentti

Hiilidioksidiekvivalentti kuvaa eri kasvihuonekaasujen yhteenlaskettua ilmastoa lämmittävää vaikutusta. Eri kasvihuonekaasuilla on erilainen ilmastoa lämmittävä vaikutus, esimerkiksi metaanilla (CH4) se on 25 kertaa ja typpioksiduulilla (N2O) 298 suurempi kuin hiilidioksidilla. Muut kasvihuonekaasut (metaani, otsoni, typpioksiduuli) voidaan muuttaa vastaamaan hiilidioksidia. Hiilidioksidiekvivalentti ilmaistaan massana, esimerkiksi kilotonnia vuodessa (kt CO2 eq/v).