ILMASTO - MAAPERÄ - ITÄMERI - BIODIVERSITEETTI

Carbon Action – kohti uudistavaa maataloutta

10.4.2021


Laura Höijer, Pieta Jarva, Eija Hagelberg, Michaela Ramm-Schmidt, Kaj Granholm / Baltic Sea Action Group (BSAG)

Jari Liski & Åsa Stam / Ilmatieteen laitos


Tausta

Carbon Actionin tavoitteena on systeeminen muutos kohti regeneratiivista eli uudistavaa maataloutta. Uudistavat viljelymenetelmät ovat monihyötyisiä: ne parantavat maaperän kasvukuntoa, sitovat hiiltä, lisäävät luonnon monimuotoisuutta, vähentävät päästöjä vesistöihin, ja parantavat viljelyn tuottavuutta (1,2). Samaan aikaan edistetään ruoantuotannon sietokykyä muuttuvassa ilmastossa.

Carbon Action alusta tuo yhteen viljelijät, neuvojat, tutkijat, yritykset ja päätöksentekijät. Alustalla on useita rahoittajia ja hankkeita. Carbon Action mahdollistaa eri toimijoiden ja hankkeiden välisen konkreettisen yhteistyön ja yhteiskehittämisen. Carbon Actionin kokonaisvaltainen ja käytännönläheinen lähestymistapa on herättänyt laajaa kiinnostusta paitsi kotimaassa, myös kansainvälisesti.

Kohti uudistavaa maataloutta – missä nyt mennään?

Viljelijät ja neuvojat: Carbon Action on viljelijälähtöinen kokonaisuus, joka muotoutuu jatkuvasti vuorovaikutuksessa viljelijöiden kanssa. Sadalla Carbon Action hiilitilalla testataan viljelytoimenpiteitä ja jaetaan kokemuksia. Tämä maaperän hoitoon keskittyvä viljelijäverkosto on tuonut uutta motivaatiota viljelijöille maatalouden harjoittamiseen (3,4). Vertaisoppiminen hyödyttää viljelijöitä suoraan. Viljelijät ovat nähneet maaperän hoitotoimenpiteiden positiiviset vaikutukset mm. maan vedenpidätyskykyyn sadetalvena 2019 – 2020. Hiiliviljelijöistä yhteistyö tutkijoiden kanssa on ollut arvokasta, ja vastaavasti tutkijat ovat saaneet hyödyllisiä käytännön näkemyksiä viljelijöiltä.

Uusia hiiliviljelijöitä on saatu mukaan yritysyhteistyön (kts alla) ja kaikille viljelijöille avoimen Carbon Action Klubin kautta sekä laajentamalla ruotsinkielisen viljelijäväestön suuntaan (5). Klubissa on tällä hetkellä yli 700 jäsentä. Lisäksi alkuvuonna 2021 avasimme uudistavan viljelyn e-opiston, joka tarjoaa viljelijöille ajankohtaista ja tieteeseen pohjautuvaa tietoa maaperää, satoja ja ympäristön tilaa parantavista käytännöistä. Tavoitteena on, että tämän maksuttoman verkkokurssin kävisi ensimmäisen vuoden aikana 5 000 maanviljelijää eli runsaat 10 % suomalaisista viljelijöistä.

Carbon Action alustalla myös parhaillaan valmennetaan 30 neuvojaa maan kasvukunnon ja hiiliviljelyn huippuosaajiksi (6). Valmennuksen työkalut ja suunnittelumallit tarjotaan kaikkien käyttöön. Carbon Action hiilitiloja nostetaan vahvasti viestinnässä esille esim. Carbolla on asiaa! -podcastien muodossa, ja lisäksi tuotetaan laadukasta käytännön läheistä materiaalia viljelijöille (kuten Kerääjäkasviopas, Laidunnusopas ja Kosteikkoviljelyn kasviopas).

Tutkijat: Carbon Action -alusta tuo yhteen ja toteuttaa korkeatasoista tieteellistä tutkimusta mm. maaperän hiilensidonnan tehostamiseksi. Alustalle on muotoutunut laaja tutkimusverkosto. Tieteellistä tutkimustietoa hankitaan useilta eri tasoilta maaperän prosesseista (7,8) hiiliviljelyn talouteen ja ilmasto- sekä maatalouspolitiikkaan (9). Hiilen virtoja ja varastoitumista sekä kasvillisuuden ja maaperän monimuotoisuuden merkitystä (10) mitataan tutkimusaloilla maaperä- ja mikrobianalyysein, ilmakehämittauksin sekä mallinnuksin (11,12). Lisäksi tutkitaan ravinteiden huuhtoutumista sekä sadon ravitsemuksellista laatua. Talousvaikutusten analyysien avulla varmistetaan, että kehitettävät hiiliviljelyn keinot ovat tehokkaita ja että niitä voidaan soveltaa käytännössä.

Sadalla Carbon Action hiilitilalla tutkitaan hiiliviljelyn toteuttamista käytännössä. Tilojen koe- ja verrokkilohkoista on analysoitu lähtönäytteet, ja seuraavat näytteet otetaan viiden vuoden kuluttua muutosten mittaamiseksi. Lisäksi 30 tilalta on otettu maanäytteitä metrin syvyyteen saakka ja näytteiden analysointi on käynnissä. 20 tilan peltolohkoille on lisäksi perustettu kokeita hiilen kulun ja hiilivarastojen tarkempaan tutkimukseen. Viljelijät voivat näillä tiloilla itse seurata hiiliviljelytoimenpiteiden vaikuttavuutta peltotasolla, lisäksi tulokset julkaistaan vuosittain Zenodo-palvelimella (hakusana ’Carbon Action’). Tulosten avulla nähdään, miten eri lohkot käyttäytyvät kuivuuden ja rankkasateiden aikana, miten kasvit kasvavat eri lohkoilla ja miten viljelijä voi kehittää kasvien ja maaperän kykyä sopeutua muuttuvaan ilmastoon.

Pitkäaikaisilla koealoilla tutkitaan hiilivaraston muutoksia eri maakerroksissa, sekä ravinteiden huuhtoutumista. Kahdella koealalla tutkitaan viljelykiertojen ja hiilen kertymisen potentiaalia laajalla toimenpidevalikoimalla. Työ on käynnistynyt tänä kesänä.

Intensiivikoealueilla tutkitaan yksityiskohtaisesti hiilen kulkeutumista ja varastoitumista mm. ilmakehä- ja maaperämittausten sekä matemaattisten mallinnusten avulla (13). Carbon Action yhteistyön avulla on voitu huomattavasti edistää intensiivikoealojen toimintaa.  Olemassa olevia koealoja on kehitetty entisestään (Qvidja, Viikki, Kilpiä ja Ruukki), ja uusia on perusteilla yhteistyössä Helsingin yliopiston kanssa. Lisäksi Viikkiin on perustettu monivuotinen kenttäkoe, jossa selvitetään, miten viljelymaiden kasvillisuuden monimuotoisuutta lisäämällä voidaan tehostaa hiilen sitoutumista maaperään (14).

Tärkeänä tavoitteena Carbon Actionin tutkimustyössä on luoda tieteellisesti hyväksytty maaperän hiilensidonnan todentamismenetelmä (15). Todentamisjärjestelmän laskuri (16) käyttää laajasti kerättyä aineistoa, mm. satelliittikuvia, hiilidioksidimääritysten ja maaperäanalyysien tietoja ja yhdistelee tätä lohkokohtaiseen tietoon nykyisistä, menneistä ja tulevista viljelytoimenpiteistä. Hiiliviljelyn vaikutusten ja todentamisjärjestelmän havainnollistamiseksi on tehty Pelto-Observatorio verkkosovellus, jossa voi seurata 20 Carbon Action tilan ja intensiivikoealojen hiilensidontaa reaaliaikaisesti (lue lisää). Lähitulevaisuudessa voidaan mallintaa ja ennustaa hiilensidontaa myös sellaisilla alueilla, joilta mittausaineistoa on satavilla vain vähän. Todentamisjärjestelmän tuloksia voidaan käyttää laajasti päätöksenteon ja palvelukehityksen perustana.

Carbon Action tiedewebinaarissa ’’soil, carbon sequestration and water protection’’ 9.3.2021 esiteltiin tuoreita tuloksia maaperän hiilensidonnasta ja vesiensuojelusta. Englanninkielinen webinaari nauhoitettiin ja siitä tehtiin yhteenveto englanniksi ja suomeksi.

Yritykset: Liiketoiminnalla on valtava potentiaali ajaa uudistavien viljelymenetelmien käyttöönottoa. Carbon Action yritysalustalla on mukana tällä hetkellä yhdeksän yritystä ja uusia halukkaita on tulossa mukaan. Jotta maatalouden hiilen varastoinnista saadaan valtavirtaa, tarvitaan myös liiketoimintaa konkreettisten muutosten aikaansaamiseksi ja juurruttamiseksi pysyvästi ruokaketjuun. Yritykset vievät myös viestiä kuluttajille. Yhteistyö tiedeyhteisön ja yritysten välillä on tärkeää, jotta tiede voisi tuottaa käytännössä toteutettavia ja tarpeellisia ratkaisuja. Tiedeyhteisön tulokset taas kiinnostavat osallistuvia yrityksiä, koska yrityksille on tärkeää voida perustaa kestävän kehityksen työnsä tutkittuun tietoon. Yritykset oppivat hankkeessa myös viljelijöiden tarpeista ja viljelijät yritysten odotuksista.

Yritysalustalla fokus on konkreettisissa muutoksissa yritysten toiminnassa. Esimerkiksi ValioAtria ja Altia kouluttavat tilojaan hiiliviljelijöiksi. Raaka-aineen hankinta muuttuu laajasti, kun yritykset vievät hiiliviljelyn periaatteet hankintakriteereihinsä – kuten Altia, Apetit ja Fazer ovat sitoutuneet tekemään. Ensimmäinen hiiliviljelty tuote on lanseerattu Altian toimesta, ja Sinebrychoff valmistelee hiiliviljeltyä olutta. Goforen tavoitteena on tukea Carbon Actionia valjastamalla digitalisaatio uudistavan maatalouden palvelukseen. Berner kehittää tuoteportfoliotaan siten, että se tukee maaperän kasvukuntoa ja hiilensidontaa edistäviä viljelymenetelmiä. S-ryhmä tukee Carbon Action tutkimusta, sillä maaperän hiilen varastoitumisen tieteellinen todentaminen on yksi puuttuva askel hiilikompensoinnin etenemisessä.

BSAG:ssa pohdimme jatkuvasti, millä muilla keinoilla yritykset voivat hyödyntää hankkeessa kehitettyjä menetelmiä kestävämmän liiketoiminnan rakentamisessa, uuden liiketoiminnan luomisessa ja uusien tuotteiden kehittämisessä. Parhaillaan mietinnässä on, miten yritysalustan toiminta voidaan nostaa vielä vaikuttavammalle tasolle, sillä yritysten keskuudessa on selvästi halukkuutta tehdä entistä enemmän. Olemme kutsuneet myös sijoittajat ja muut rahoittajat mukaan työhön.

Päätöksentekijät: Carbon Action työllä on vaikutettu kansalliseen päätöksentekoon monella tasolla. Esimerkiksi hallitusohjelmassa ja sen toimeenpanossa maaperän hiilensidonta on vahvasti esillä. Toimimme myös kansallisen CAP-suunnitelman valmistelun työryhmissä. Aihe oli hyvin esillä myös Suomen EU pj kaudella – sekä erilaisissa tilaisuuksissa että EU:n maatalousministerien tapaamisessa. Maatalouden etujärjestöjen (MTK ja SLC) tuoreessa ilmastotiekartassa katse on maaperässä.

EU-tasolla Carbon Action yhteistyöllä on vaikutettu EU:n Carbon Farming Roundtable toimintaan. Pyöreän pöydän keskustelut käynnistyivät Suomen EU pj kaudella, ja jatkuvat nyt säännöllisesti. Carbon Action on ollut esillä sekä esimerkkinä että vaikuttamassa keskusteluun. EU-tasolla korostuu yhteinen maatalouspolitiikka CAP (kts lisää, Carbon Action webinaari MEP:ien kanssa 29.10.2020).

Hiilivaraston kasvattamisen kustannusten korvaamiseksi on olemassa kaksi eri vaihtoehtoa: maataloustuet tai hiili- ja päästömarkkinoiden maksut. Kolmantena voi lisäksi olla yksityisten yritysten omat järjestelmät, jotka usein ovat kolmannen osapuolen todentamia, mutta voivat poiketa hiilimarkkinoiden standardoinnista. Carbon Action alustalla pilotoidaan EU:n toimeksiannosta hiiliviljelyn vapaaehtoismarkkinoita, jotka olisivat käyttöönotettavissa eurooppalaisessa maa- ja metsätaloudessa (17). Pilotti toteutetaan vuoden 2021 aikana ja sen tuloksia hyödynnetään EU:n hiilimarkkinajärjestelmän kehittämisessä.

Kansainväliset verkostot: Maatalouden systeeminen muutos on käynnissä globaalisti. Carbon Actionissa keskeisessä roolissa on vuorovaikutus ja yhteiskehittäminen globaalien edelläkävijäverkostojen kanssa. Carbon Action onkin hienosti noteerattu osana verkostoja. Esimerkiksi Carbon Action kutsuttiin esiintymään Madridin ilmastokokouksen maaperän hiilensidontaa käsitelleeseen 4/1000 päivään. Lisäksi yhteistyö maiden, joissa on samankaltaiset kasvuolosuhteet kanssa, on keskeistä, ja siksi mm. yhteistyötä on tiivistetty ruotsalaisen ’Svensk kolinlagring’ kanssa. Tällä hetkellä keskeistä on panostaa uuden 4/1000 strategian (4/1000 Strategic Plan) ja EU:n Horizon ohjelman mission ’Soil Health and Food’ kansalliseen toimeenpanoon. Esimerkiksi, Carbon Action esittelee Pelto Observatoriota EU:n Green Week 2021 ’virtual fair of the 4 per 1000’ -tapahtumassa. Carbon Action myös palkittiin korkeatasoisesta työstään ’Land and Soil Management Award 2021’ -kisassa.

Carbon Action nostaa esille maaperän tärkeyttä myös laajalle yleisölle – ja tarjoilee maaperää eri aisteille. Korkeatasoisen tieteen lisäksi eri tapahtumissa on ollut tarjolla Carbon Action hiilitilojen ruokaa ja maaperätaidetta. Lisäksi on järjestetty illallinen 110 metriä maan alla (jossa yhdistyi taide, tiede ja hiiliviljelty gourmet) ja maastoretkiä Qvidjan intensiivitilalle – jossa tutkimustiedon lisäksi päästään upottamaan kädet multaan. Myös säännöllisiä ’Save Our Soil’ SOS (Maan Puolustuskurssi) -kursseja järjestetään keskeisille sidosryhmille: keväällä SOS-aamiainen, jossa tarjoillaan uutta tutkimusta ja käytännön tietoa tuoreena pellolta ja syksyllä vierailu Qvidjan intensiivitilalle. SOS-konsepti on herättänyt laajasti kiinnostusta, ja houkuttanut paikalle myös kiireisiä korkean tason päätöksentekijöitä ja mediaa. Maaperää edistetään myös sosiaalisen median kampanjoilla (#SoilSelfie-kampanja) ja Soil at Risk -symposiumissa kesäkuussa 2021.

Lisäksi Carbon Action on laajentunut kaupunkien viheralueille. Kaupungeilla ja kunnilla on hallussaan laajoja viheralueita, joiden käyttöä muuttamalla voidaan vaikuttaa isossa mittakaavassa. Carbon Action on mukana Helsingin kaupungin Oma Stadi -hankkeessa, jossa korvataan kaupunkilaisten ehdotuksesta vähällä käytöllä olevia nurmikoita niityillä. Tavoite on paketoida tämä malli muissa kaupungeissa monistettavaksi kokonaisuudeksi. Carbon Action alustalla on myös tuore tutkimushanke, jossa mitataan ja mallinnetaan kaupunkivihreän hiilensidontakykyä.

Carbon Actionin menestys on osoittanut, että ajattelutavan muutos on mahdollinen, vaikkakaan ei helppo. Meidän on leikattava päästöjä, määritettävä hiilelle hinta, ja turvattava luonnon toiminta – varmistettava ekosysteemin hyvinvointiin perustuva maankäyttö ja regeneratiivinen ihmistoiminta. Tarvitsemme tiedettä, politiikkaa, kansalaisjärjestöjä, liiketoimintaa, ja jokaista kansalaista. Tarvitsemme toimintaa, emme pelkkiä sanoja

  1. Höijer, L. 2021. Carbon Action alusta – tavoitteena systeeminen muutos kohti uudistavaa maataloutta. Vesitalous 1/2021, s. 28-31.
  2. Mattila, T.J., Joona, J. & Regina, K. 2020. Maatalousmaan hiilivaraston hoito vaatii viljelymenetelmien päivittämistä. STN MULTA Policy Brief 1. Näkökulmia kestävään ruokajärjestelmään 26.2.2020.
  3. Malin, E. 2021. Viljelijät muutoksentekijöinä – Carbon Action maatilojen tukena muutoksessa kohti uudistavaa maanviljelyä. Vesitalous 1/2021, s. 32-36.
  4. Hagelberg, E. & Söderlund, S. 2020. Carbon Action viljelijäyhteistyö. Posteri 1.10.2020. Maankäyttö ja vesitalouden hallinta muuttuvassa ympäristössä -webinaari.
  5. Antman, A. 2020. Carbon Action Svenskfinland. Posteri 1.10.2020. Maankäyttö ja vesitalouden hallinta muuttuvassa ympäristössä -webinaari.
  6. Rajala, J. 2020. Maaneuvo valmentaa maan kasvukunnon huippuosaajia. Posteri 1.10.2020. Maankäyttö ja vesitalouden hallinta muuttuvassa ympäristössä -webinaari.
  7. Soinne, H., Keskinen, R., Räty, M., Kanerva, S., Turtola, E., Kaseva, J., Nuutinen, V., Simojoki, A. & Salo, T. 2020. Soil organic carbon and clay content as deciding factors for net nitrogen mineralization and cereal yields in boreal mineral soils. European Journal of Soil Science. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ejss.13003
  8. Heikkinen, J., Keskinen, R., Regina, K., Honkanen, H., & Nuutinen, V. 2020. Estimation of carbon stocks in boreal cropland soils ‐ methodological considerations. European Journal of Soil Science. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ejss.13033
  9. Ollikainen, M., Lankoski, J., & Lötjönen , S. 2020. Climate change mitigation and agriculture: measures, costs and policies – A literature review. Agricultural and Food Science, 29(2), 110–129. https://doi.org/10.23986/afsci.85830
  10. Halliday, F.W., Penczykowski, R.M., Barrès, B., Eck, J.L., Numminen, E. & Laine, A-L. 2020. Facilitative priority effects drive parasite assembly under coinfection. Nature Ecology & Evolution 4, 1510–1521. https://doi.org/10.1038/s41559-020-01289-9
  11. Viskari, T., Laine, M., Kulmala, L., Mäkelä, J., Fer, I., & Liski, J. 2020. Improving Yasso15 soil carbon model estimates with ensemble adjustment Kalman filter state data assimilation, Geosci. Model Dev., 13, 5959–5971, https://doi.org/10.5194/gmd-13-5959-2020
  12. Farina, R. et al. 2020. Ensemble modelling, uncertainty and robust predictions of organic carbon in long‐term bare‐fallow soils https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.15441
  13. Heimsch, L., Lohila, A., Tuovinen, J.-P., Vekuri, H., Heinonsalo, J., Nevalainen, O., Korkiakoski, M., Liski, J., Laurila, T. & Kulmala, L.: Carbon dioxide fluxes and carbon balance of an agricultural grassland in southern Finland, Biogeosciences Discuss. [preprint], https://doi.org/10.5194/bg-2020-422, in review, 2020.
  1. Liski, J., Heinonsalo, J, Höijer, L. & Jarva, P. 2020. Plant biodiversity for climate – the TWINWIN project. Posteri 1.10.2020. Maankäyttö ja vesitalouden hallinta muuttuvassa ympäristössä -webinaari.
  2. Liski, J., Höckerstedt, L., Höijer, L. & Jarva, P. 2020. Maanviljelyn monihyötyiset ratkaisut ilmastokestävään ruokajärjestelmään (stn MULTA): Hiilensidonnan todentaminen. Posteri 1.10.2020. Maankäyttö ja vesitalouden hallinta muuttuvassa ympäristössä -webinaari.
  3. Fer, I., Gardella, A.K., Shiklomanov, A.N., Campbell, E.E., Cowdery, E.M., De Kauwe, M.G., Desai, A., Duveneck, M.J., Fisher, J.B., Haynes K.D., Hoffman, F.M., Johnston, M.R., Kooper, R., LeBauer, D.S., Mantooth, J., Parton, W., Poulter, B., Quaife, T., Raiho, A., Schaefer, K., Serbin, S.P, Simkins, J., Wilcox, K.R., Viskari, T & Dietze, M.C. 2020. Beyond Ecosystem Modeling: A Roadmap to Community Cyberinfrastructure for Ecological Data‐Model Integration. Global Change Biology
  4. Kähkönen, J. 2020. LIFE CarbonFarmingScheme. Posteri 1.10.2020. Maankäyttö ja vesitalouden hallinta muuttuvassa ympäristössä -webinaari.