Blogi: Hiilensidonnan todentamisjärjestelmä ja maailman ensimmäinen nurmipellon hiilensidontaennuste
Luotettava ja kustannustehokas todentamisjärjestelmä on välttämätön, jotta yhteiskunta voi edistää ruoantuotannon ilmastotoimia. Carbon Action -alustalla toimivassa Strategisen tutkimusneuvoston MULTA-hankkeessa ja Suomen Akatemian ACCC-lippulaivahankkeessa kehitetään peltojen hiilensidonnan todentamisjärjestelmää, joka näyttää miten maaperän hiilivarasto muuttuu maanviljelyn seurauksena.
Carbon Action -työssä kehittämäämme järjestelmää voidaan käyttää valtioiden kasvihuonekaasujen inventaariojärjestelmissä, tuotteiden ja palvelujen hiilijalanjälkilaskureissa sekä hiilikompensaatiomarkkinoiden laskennassa sekä maatalous- että ilmastopolitiikan päätöksenteossa. Järjestelmä on jo käytössä tutkimuskohteissa ja sitä päivitetään koko ajan. Myös maailman ensimmäinen 15-päivän ennuste hiilensidonnan taseesta nurmipellolla on vapaasti seurattavissa Pelto-observatorio-palvelussa.
Todentamisjärjestelmä
Maaperän hiilensidonnan todentamisjärjestelmä on perustettu Ilmatieteen laitokselle Predictive Ecosystem Analyzer (PEcAn) -tietojärjestelmäalustalle. Se perustuu kansainväliseen tutkimusyhteistyöhön ja on luotu avoimen tieteen periaatteiden mukaisesti. PEcAn on ekologisen ennustamisen kärkeä maailmassa. Nurmipeltojen laskentaan käytetään BASGRA_N -mallia kivennäismailla, BASGRA-BGC -mallia turvemailla sekä Ilmatieteen laitoksen Yasso-maaperämallia. Mittauksia on tehty kivennäismaapellolla Paraisilla Qvidjassa ja turvemaapellolla Ruukissa sekä Carbon Action -hiilipilottitiloilla. Useimmat tiedot päivittyvät automaattisesti reaaliajassa palvelimelle.
Todentamisjärjestelmän havainnollistamiseksi Ilmatieteen laitos, Hämeen Ammattikorkeakoulu (HAMK), Suomen ympäristökeskus (SYKE) ja Baltic Sea Action Group (BSAG) ovat kehittäneet Pelto-observatorio -verkkopalvelun. Pelto-observatorio havainnollistaa uudistavan viljelyn vaikutuksia ja todentamisjärjestelmän toimintaa tutkijoille, maanviljelijöille, sidosryhmille ja kaikille kiinnostuneille. Palvelu on käytettävissä vapaasti verkossa. Se näyttää peltojen toimintaan ja hiililaskentaan liittyviä tunnuksia automaattisesti reaaliajassa intensiivikoealueiden pelloilla Qvidjassa ja Ruukissa sekä 20 Carbon Action -hiilipilottitilalla.
Qvidjan tutkimuspellolle on kehitetty lisäksi automaattisesti päivittyvä hiilensidontaennuste seuraavalle 15 vuorokaudelle. Ennuste laaditaan todentamisjärjestelmällä sääennusteen perusteella. Sitä korjataan pellon jatkuvatoimisten hiilidioksidimittausten ja Sentinel-2 -satelliitin lehtipinta-alamittausten mukaan käyttäen samanlaisia tilastollisia menetelmiä kuin sään ennustamisessa. Ennuste on ensimmäinen nurmipellon hiilensidontaennuste maailmassa.
Nurmipellon hiilitase Qvidjassa. Hiilitase muodostuu hiilen virroista maaperän ja ilmakehän välillä. Kuvaajan positiiviset arvot tarkoittavat hiilen vapautumista pellosta ilmakehään ja negatiiviset arvot hiilen sitoutumista ilmakehästä maaperään. Hiilitase vaihtelee päivästä toiseen sääolojen vaikutuksesta. Lisäksi hiilitaseeseen vaikuttavat viljelytoimenpiteet. Kuvassa nurmisadon korjuu 15.6. muutti pellon hiilinielusta hiililähteeksi muutaman päivän ajaksi. Hiilidioksidin virtaus mitataan jatkuvatoimisella pyörrekovarianssimenetelmällä, ja se on esitetty kuvassa vaaleansinisellä viivalla. Tummansininen viiva näyttää jo toteutuneet malliennusteet ja vihreä viiva seuraavan 15 päivän hiilitase-ennusteen. Ennuste päivittyy päivittäin puolen päivän aikaan.
Lähde (viitattu 18.6.2021).
Pelto-observatorio laajenee
Pelto-observatorio laajenee ja alustalle lisätään vuoden 2021 aikana neljä uutta tutkimusaluetta yhteistyössä Helsingin yliopiston kanssa; viljapellot Viikissä ja Haltialassa sekä kaupunkiviheralueet Kumpulassa ja Espoossa. Uudistavaa viljelyä tutkitaan Carbon Actionissa nykyään jo 20 hankkeessa.
Åsa Stam & Jari Liski,
Ilmatieteen laitos (Finnish Meteorological Institute)
