Tärkkelysperunan viljelyn tilakohtaisen hiilijalanjälkilaskennan kehittäminen

Abstract

Ihmisen aiheuttaman ilmastonmuutoksen hillintä on yksi aikamme merkittävimmistä haasteista, mikä luo tarpeen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiselle ja niiden systemaattiselle laskennalle. Maanvijlelyn päästölaskenta on nopeasti kehittyvä tutkimusala, jossa viljelyn erikoispiirteet liittyen vaihteleviin luonnon ilmiöihin ja prosesseihin asettavat merkittävät haasteet mallintamiselle ja laskennalle.

Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää, mistä tärkkelysperunan hiilijalanjälki koostuu ja miten hiilijalanjälkilaskennan tarkkuutta voidaan parantaa tilakohtaisessa elinkaariarvioinnissa (LCA). Tavoitetta lähestyttiin tutkimalla valmiita työkaluja, jotka soveltuvat perunan viljelyn päästölaskentaan, joista tarkempaan vertailuun valittiin Biocode Producer ja Cool Farm Tool 2.0. Työkalujen osalta tarkasteltiin viljelyvaiheen hiilijalanjälkeä, jonka lisäksi työssä laskettiin erikseen maankäytön ja maankäytön muutosten (LULUC) aiheuttamat päästöt parhaan kokonaisarvion täydentämiseksi. Vertailuksi primääridatalaskentaan mallinnettiin perunan hiilijalanjälki LCA-työkalu SimaProlla.

Biocoden ja Cool Farm Toolin laskentaohjelmille toteutettiin metodologian vertailu suhteessa toisiinsa sekä relevantteihin LCA-ohjeistuksiin. Lisäksi ulkopuolinen taho toteutti viljelyvaiheen hiilijalanjälkilaskelmat 24:n tutkitun alueen tilan vuoden 2024 viljelydatan pohjalta käyttäen sekä Biocodea että Cool Farm Toolia. Keskimääräisiksi viljelyvaiheen hiilijalanjäljiksi saatiin Biocodella 68 g CO2 eq/kg perunaa ja Cool Farm Toolilla 31 g CO2 eq/kg perunaa. Viljelyvaiheessa suurimmat osuudet hiilijalanjäljestä aiheutuivat typpioksiduulipäästöistä, jotka johtuivat pääosin typpilannoitteiden käytöstä, sekä lannoitteiden valmistuksesta. Suurimmat erot työkalujen välillä havaittiin peltotöiden ja siemenperunan päästöissä, kun taas pienimmät erot liittyivät lannoitteiden ja kasvinsuojeluaineiden valmistuksen päästöihin. Metodologiset erot työkalujen välillä olivat vähäisiä, mutta päästökertoimien lähteet erosivat kautta linjan. Erot tuloksissa liittyvät pääosin päästökertoimien lähteisiin, jotka molempien työkalujen osalta ovat luotettavia ja päästölaskentaan soveltuvia, mutta tuottavat erilaisia tuloksia, mikä on tyypillistä päästölaskennassa. SimaProlla mallinnettu viljelyvaiheen hiilijalanjälki tuotti tulokseksi 109 g CO2 eq/kg perunaa, joka on merkittävästi laskettuja suurempi.

LULUC-päästöt laskettiin tässä työssä Luonnonvarakeskuksen vuonna 2025 julkaistun ruoka-LCA-ohjeistuksen mukaisesti käyttäen aineistona kaikkien tutkitun alueen tilojen maaperätietoja vuodelta 2025. Tulokseksi saatiin 848 kg CO2 eq/ha/a eli tutkitun alueen satotasojen mukaan 31 g CO2 eq/kg perunaa. Eniten tuloksiin vaikutti maaperän orgaanisen aineksen määrä, joka kasvaessaan lisää maaperäpäästöjä. SimaPro-mallinnus LULUC-päästöistä tuotti tulokseksi 114 g CO2 eq/kg perunaa, joka on huomattavasti laskettua suurempi.

Työssä havaittiin, että tärkkelysperunan hiilijalanjälki koostuu viljelyvaiheesta, jossa suurin yksittäinen päästöjen aiheuttaja on typpilannoite, sekä LULUC-päästöistä, joiden osuus voi olla jopa puolet kokonaishiilijalanjäljestä. Lisäksi kävi ilmi, että tärkkelysperunan hiilijalanjälki kannattaa tutkitussa tapauksessa laskea primääridataa hyödyntäen niin viljelyvaiheen kuin LULUC-päästöjen osalta, koska taulukkoarvot ja sekundääridatalla lasketut tulokset poikkeavat merkittävästi primääridatalaskennan tuloksista.

Jatkotutkimusaiheeksi suositellaan tutkimaan koko hiilijalanjäljen laskennan toteuttamisen mahdollisuutta laskentatyökaluilla. Prosessinkehittämisehdotukseksi suositellaan perehtymään mahdollisimman laadukkaan ja tarpeeksi kattavan datan keräämisen mahdollisuuksiin sekä laskennan ja datan läpinäkyvyyteen, jotka usein muodostavat haasteita viljelyn päästölaskennalle.