Search

Pääministeri Sanna Marinin hallituksen ohjelmaan 10.12.2019 on kirjattu "Hallitus toimii tavalla, jonka seurauksena Suomi on hiilineutraali vuonna 2035 ja hiilinegatiivinen nopeasti sen jälkeen. Tämä tehdään nopeuttamalla päästövähennystoimia ja vahvistamalla hiilinieluja." Hallitusohjelmassa ei täsmennetä hiilineutraaliuden määritelmää eikä sitä, miten se tulisi saavuttaa. Suomen osalta keskeinen kysymys hiilineutraaliustavoitteeseen liittyen on paitsi tavoitteen aikataulu ja siihen liittyvä kasvihuonekaasujen (KHK) päästövähennyspolku myös maankäytön nettonielujen kehitys vuoteen 2050. Tässä raportissa on esitetty hiilineutraalisuustavoitteen vaikutuksia Suomen KHK-päästöihin ja -poistumiin, energia- ja kansantalouteen sekä keskeisiin ympäristövaikutuksiin ja riskeihin. Laskennalliset ja laadulliset analyysit pohjautuvat helmikuussa 2019 julkaistuihin arvioihin Suomen pitkän aikavälin kokonaispäästökehityksestä (PITKO-hanke) sekä maatalouden ja maankäyttösektorin päästökehityksistä (MALULU-hanke), jotka toteutettiin osana valtioneuvoston vuoden 2018 selvitys- ja tutkimussuunnitelman toimeenpanoa. PITKO- ja MALULU- selvitysten keskeinen tulos oli, että Suomi voisi saavuttaa hiilineutraaliuden 2040-luvulla, joten tulos ei ollut linjassa nykyisen hallitusohjelman ilmastotavoitteen kanssa. Tässä raportissa on esitetty VTT:n koordinoiman PITKO-jatko -hankkeen ja Luken toteuttaman MALUSEPOhankkeen keskeiset tulokset ja skenaariolaskelmien lähtökohdat siltä osin, kun ne ovat muuttuneet verrattuna helmikuussa 2019 valmistuneihin VN-TEAS-raportteihin. PITKOjatko -hanke toteutettiin työ- ja elinkeinoministeriön toimeksiannosta ja sen toteutukseen osallistuivat VTT:n lisäksi Syke ja Merit Economics. MALUSEPO-hanke toteutettiin maa- ja metsätalousministeriön toimeksiannosta.PITKO-hankkeessa kokonaispäästötarkastelut perustuivat vertailuskenaarion (WEM) ja neljän vaihtoehtoisen vähäpäästöskenaarion (Jatkuva kasvu, Säästö, Muutos ja Pysähdys) laskennallisiin ja laadullisiin analyyseihin. PITKO-jatko- ja MALUSEPOhankkeissa tarkastelut rajattiin WEM-, Jatkuva kasvu - ja Säästö-skenaarioiden päivittämiseen siten, että laskelmissa on hyödynnetty uusinta tilastollista ja muuta tietoa. Esimerkiksi LULUCF-sektorin metsänielujen laskennassa Luke on käyttänyt tuoreempaa valtakunnan metsien inventointitietoa (VMI11/12), joka on vuosilta 2013–2017, kun taas MALULU:ssa käytetty inventointitieto oli peräisin vuosilta 2009–2013. Laskelmien mukaan nykyisillä toimilla hiilineutraalisuutta ei saavuteta ennen vuotta 2050 ja silloinkin ainoastaan, jos maankäytön nettonielut ovat noin 30 Mt CO2 ekv. -tasolla. Jatkuva kasvu- ja Säästö-skenaarioissa hiilineutraalisuus sen sijaan saavutetaan vuonna 2035, mutta se edellyttää merkittävää KHK-päästöjenvähentämistä erityisesti jaksolla 2030−2035 sekä lisäksi sitä, että maankäytönnettonielut kehittyisivät laskelmien mukaisesti.

Pääministeri Sanna Marinin hallituksen ohjelmaan 10.12.2019 on kirjattu "Hallitus toimii tavalla, jonka seurauksena Suomi on hiilineutraali vuonna 2035 ja hiilinegatiivinen nopeasti sen jälkeen. Tämä tehdään nopeuttamalla päästövähennystoimia ja vahvistamalla hiilinieluja." Hallitusohjelmassa ei täsmennetä hiilineutraaliuden määritelmää eikä sitä, miten se tulisi saavuttaa. Suomen osalta keskeinen kysymys hiilineutraaliustavoitteeseen liittyen on paitsi tavoitteen aikataulu ja siihen liittyvä kasvihuonekaasujen (KHK) päästövähennyspolku myös maankäytön nettonielujen kehitys vuoteen 2050. Tässä raportissa on esitetty hiilineutraalisuustavoitteen vaikutuksia Suomen KHK-päästöihin ja -poistumiin, energia- ja kansantalouteen sekä keskeisiin ympäristövaikutuksiin ja riskeihin. Laskennalliset ja laadulliset analyysit pohjautuvat helmikuussa 2019 julkaistuihin arvioihin Suomen pitkän aikavälin kokonaispäästökehityksestä (PITKO-hanke) sekä maatalouden ja maankäyttösektorin päästökehityksistä (MALULU-hanke), jotka toteutettiin osana valtioneuvoston vuoden 2018 selvitys- ja tutkimussuunnitelman toimeenpanoa. PITKO- ja MALULU- selvitysten keskeinen tulos oli, että Suomi voisi saavuttaa hiilineutraaliuden 2040-luvulla, joten tulos ei ollut linjassa nykyisen hallitusohjelman ilmastotavoitteen kanssa. Tässä raportissa on esitetty VTT:n koordinoiman PITKO-jatko -hankkeen ja Luken toteuttaman MALUSEPOhankkeen keskeiset tulokset ja skenaariolaskelmien lähtökohdat siltä osin, kun ne ovat muuttuneet verrattuna helmikuussa 2019 valmistuneihin VN-TEAS-raportteihin. PITKOjatko -hanke toteutettiin työ- ja elinkeinoministeriön toimeksiannosta ja sen toteutukseen osallistuivat VTT:n lisäksi Syke ja Merit Economics. MALUSEPO-hanke toteutettiin maa- ja metsätalousministeriön toimeksiannosta.PITKO-hankkeessa kokonaispäästötarkastelut perustuivat vertailuskenaarion (WEM) ja neljän vaihtoehtoisen vähäpäästöskenaarion (Jatkuva kasvu, Säästö, Muutos ja Pysähdys) laskennallisiin ja laadullisiin analyyseihin. PITKO-jatko- ja MALUSEPOhankkeissa tarkastelut rajattiin WEM-, Jatkuva kasvu - ja Säästö-skenaarioiden päivittämiseen siten, että laskelmissa on hyödynnetty uusinta tilastollista ja muuta tietoa. Esimerkiksi LULUCF-sektorin metsänielujen laskennassa Luke on käyttänyt tuoreempaa valtakunnan metsien inventointitietoa (VMI11/12), joka on vuosilta 2013–2017, kun taas MALULU:ssa käytetty inventointitieto oli peräisin vuosilta 2009–2013. Laskelmien mukaan nykyisillä toimilla hiilineutraalisuutta ei saavuteta ennen vuotta 2050 ja silloinkin ainoastaan, jos maankäytön nettonielut ovat noin 30 Mt CO2 ekv. -tasolla. Jatkuva kasvu- ja Säästö-skenaarioissa hiilineutraalisuus sen sijaan saavutetaan vuonna 2035, mutta se edellyttää merkittävää KHK-päästöjenvähentämistä erityisesti jaksolla 2030−2035 sekä lisäksi sitä, että maankäytönnettonielut kehittyisivät laskelmien mukaisesti.

Puuperäisten tuotteiden ja bioenergian kasvihuonekaasutaseet -hanke (PUUNIELU2) on jatkoa Tekesin Teknologia ja ilmastonmuutos -ohjelmaan (CLIMTECH) kuuluneelle Puutuotteiden hiilinielu ja muut kasvihuonevaikutukset -hankkeelle (PUUNIELU). PUUNIELU2-hanke jakautui kolmeen toisiaan tukevaan osatehtävään: 1) mallien kehittäminen sekä bioenergia- ja biomassajärjestelmien tapaustarkastelut, 2) osallistuminen IPCC:n Good Practice Guidance for Land Use, Land-use Change and Forestry -raportin 3. luvun kirjoitustyön loppuunsaattamiseen ja 3) osallistuminen IEA Bioenergy Task 38 -verkostoon vuonna 2003. Tässä raportissa esitellään lyhyesti PUUNIELU2-hankkeen eri osatehtävät ja viitataan niiden seurauksena syntyneisiin julkaisuihin, joissa varsinaiset tulokset on esitetty.

Puuperäisten tuotteiden ja bioenergian kasvihuonekaasutaseet -hanke (PUUNIELU2) on jatkoa Tekesin Teknologia ja ilmastonmuutos -ohjelmaan (CLIMTECH) kuuluneelle Puutuotteiden hiilinielu ja muut kasvihuonevaikutukset -hankkeelle (PUUNIELU). PUUNIELU2-hanke jakautui kolmeen toisiaan tukevaan osatehtävään: 1) mallien kehittäminen sekä bioenergia- ja biomassajärjestelmien tapaustarkastelut, 2) osallistuminen IPCC:n Good Practice Guidance for Land Use, Land-use Change and Forestry -raportin 3. luvun kirjoitustyön loppuunsaattamiseen ja 3) osallistuminen IEA Bioenergy Task 38 -verkostoon vuonna 2003. Tässä raportissa esitellään lyhyesti PUUNIELU2-hankkeen eri osatehtävät ja viitataan niiden seurauksena syntyneisiin julkaisuihin, joissa varsinaiset tulokset on esitetty.

1) Toteutunutta uudisrakentamista Suomessa vuonna 1990 ja 1994 verrattiin potentiaalisen puun käytön skenaarioon, jossa sama rakentaminen olisi toteutettu maksimoimalla puun käyttö. Skenaarioon tehtiin arvio puuperäisten tuotteiden realistisesta potentiaalisesta markkinaosuudesta kunkin talotyypin eri rakennusosissa. Puun lisäkäyttö vähentää muiden rakennusmateriaalien tarvetta. Puuperäisten tuotteiden kokonaismäärää olisi voitu lisätä lähes 70 %, ja 1 kg:lla puumateriaaleja olisi voinut korvata 3,6 kg kivipohjaisia tuotteita, 0,12 kg metallituotteita ja 0,005 kg muita tuotteita. Arvioitu rakennusmateriaalien primaarienergiankulutus oli 8,8 TWh vuoden 1990 toteutuneessa uudisrakentamisessa. Potentiaalisen puunkäytön skenaariossa energiankulutus oli 7,7 TWh, ja fossiiliset hiilipäästöt olisivat olleet 0,17 Mt C (0,6 Mt CO2) alemmat kuin toteutuneessa rakentamisessa. Puutuotteisiin sitoutuneen hiilen varastot olisivat kasvaneet 0,37 Mt C enemmän, mutta vastaavasti metsäbiomassaa olisi jouduttu kaatamaan 1,5 Mt C lisää verrattuna toteutuneeseen rakentamiseen. Myös bioenergiaa olisi enemmän käytettävissä, koska jätepuuta syntyisi enemmän. Korvattaessa sillä fossiilisia polttoaineita vähenisivät laskennalliset fossiiliset C-päästöt esim. kevyen polttoöljyn tapauksessa 0,24 Mt C (0,9 Mt CO2). Bioenergian hyödyntämisaste voisi kuitenkin olla paljon korkeampi. Teoriassa, jos puuston koko maanpäällinen biomassa käytettäisiin bioenergiana mukaan lukien käytöstä vähitellen poistuvat puutuotteet, fossiilisten C-päästöjen vähennys voisi olla jopa 1,5 Mt C (5,5 Mt CO2). Tutkimuksessa simuloitiin myös ilmakehän sekä puuperäisten hiilivarastojen dynaamisia, rakennusvuoden jälkeisiä muutoksia koko metsien oletetun kiertoajan (80 vuotta) yli. Potentiaalisen puunkäytön skenaario on ilmakehän hiilitaseen kannalta epäedullisempi alussa, jolloin hiilipäästöt ilmakehään ovat suuria. Toisaalta kiertoajan lopussa, kun metsien biomassa on taas uusiutunut ja sitonut hiiltä ilmakehästä, skenaario on selvästi parempi kuin toteutunut rakentaminen, koska siinä käytetään vähemmän fossiilisia polttoaineita. 2) Puutuotteiden hiilivarastoja talonrakennuskannassa sekä maa- ja vesirakenteissa arvioitiin kolmessa inventaariossa vuosilta 1980, 1990 ja 1995. Inventaariomenetelmä perustuu osittain Suomen rakennustilastoihin sekä erityiseen tietokantaan, jota kehitetään ja ylläpidetään VTT Rakennustekniikassa. Inventaarioiden mukaan Suomen talorakennuskannan sahatavaran ja puulevyjen sisältämä hiilivarasto oli vuonna 1980 8,7 Mt C, vuonna 1990 10,7 Mt C ja vuonna 1995 11,5 Mt C. Hiilivaraston keskimääräiset vuosikasvut olivat 1980-luvulla 0,20 Mt C /a ja vuosina 1990-1995 0,15 Mt C /a eli noin 1,3 % ja 0,8 % Suomen fossiilisista hiilipäästöistä vastaavina aikoina. Jos lasketaan mukaan ei-luvanvarainen rakentaminen ja maa- ja vesirakentaminen, hiilivaraston suuruudeksi vuonna 1995 arvioitiin 16,5 Mt C. Kolmannes hiilivarannosta muodostuu omakotitaloista. Hiilivaraston suuruus on noin 3,3 t C jokaista Suomen asukasta kohti ja 2,4 % Suomen metsien sisältämästä hiilivarastosta. Jos lasketaan mukaan vientituotteet, voi Suomen metsistä lähtöisin olevien puutuotteiden kokonaishiilivarasto (pois luettuna puujätteet ja paperituotteet) olla jopa 7 % metsien hiilivarastosta.

Yhtenä merkittävimmistä globaaleista hiilen varastoista pidetään metsiä ja erityisesti niiden maaperän hiilivarastoja. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella hakkuutähteiden energiakäytön merkitystä metsien hiilitaseelle ja erityisesti keskittyä tarkastelemaan hakkuutähteiden hajoamista maaperässä. Tutkimuksessa käytettiin Jari Liskin (EFI) kehittämää dynaamista mallia, jonka avulla voidaan laskea maaperään päätyvän orgaanisen aineksen hajoaminen ja maaperän kokonaishiilivaraston kehittyminen. Mallilaskelmilla kuvattiin hakkuutähteen muodostaman hiilisyötteen hajoamista maaperässä ja toisaalta maaperän kokonaishiilivaraston muutoksia hakkuiden jälkeen. Hakkuutähteisiin sitoutunut hiili hajoaa suurimmaksi osaksi melko nopeasti. Lähes 90 % hakkuutähteiden hiilestä hajoaa ensimmäisen 20 vuoden kuluessa. Hakkuutähteiden keruun aiheuttama hiilivaje hakkuu-hetkellä maaperään päätyvässä hiilimäärässä näkyy maaperän kokonais-hiilimäärässä vain n. 20 hakkuun jälkeistä vuotta. Tämän jälkeen erot hiilimäärissä ovat pieniä. Mallilla seurattiin myös maaperän kokonaishiilivaraston käyttäytymistä erilaisten hakkuiden jälkeen. Merkittävä vaikutus maaperän hiilivarastoon on jo ainespuu-hakkuilla ja hakkuu-tähteiden talteenoton lisävaikutus ei ole huomattava. Jatkuvalla karikesyötteellä on suurempi vaikutus maaperän hiilitaseeseen kuin yksittäisen vuoden suurella hiilisyötteellä, kuten hakkuutähteillä. Mallilaskelmien mukaan hakkuutähteiden hiilestä on hakkuuta seuraavien 100 vuoden aikana keskimäärin n. 11 % varastoituneena maaperään. Mikäli hakkuutähteet poltetaan hakkuun jälkeen, vapautuu kaikki hakkuutähteisiin sitoutunut hiili välittömästi ilmakehään. Tällöin tuo muussa tapauksessa maaperään varastoitunut 11 % hakkuutähteiden hiilestä voidaan ajatella 100 vuoden kiertoajalla epäsuoraksi päästöksi ilmakehään. Esimerkki-laskelmassa tämä päästö oli n. 40 - 45 kg CO2 MWhpa-1, kun polton kasvihuonekaasu-päästöt (muut kuin CO2) ovat n. 4 kg CO2 MWh-1 ja korjuuketjun aiheuttamat päästöt n. 5 - 10 kg CO2 MWhpa-1. Vertailun vuoksi hiilen poltosta aiheutuvat hiilidioksidi-päästöt Suomessa ovat n. 330 kg CO2 MWhpa-1 eli fossiilisen hiilen korvaaminen hakkuutähdehakkeella on maaperän hiilivaje huomioon ottaenkin mielekästä.

1) Toteutunutta uudisrakentamista Suomessa vuonna 1990 ja 1994 verrattiin potentiaalisen puun käytön skenaarioon, jossa sama rakentaminen olisi toteutettu maksimoimalla puun käyttö. Skenaarioon tehtiin arvio puuperäisten tuotteiden realistisesta potentiaalisesta markkinaosuudesta kunkin talotyypin eri rakennusosissa. Puun lisäkäyttö vähentää muiden rakennusmateriaalien tarvetta. Puuperäisten tuotteiden kokonaismäärää olisi voitu lisätä lähes 70 %, ja 1 kg:lla puumateriaaleja olisi voinut korvata 3,6 kg kivipohjaisia tuotteita, 0,12 kg metallituotteita ja 0,005 kg muita tuotteita. Arvioitu rakennusmateriaalien primaarienergiankulutus oli 8,8 TWh vuoden 1990 toteutuneessa uudisrakentamisessa. Potentiaalisen puunkäytön skenaariossa energiankulutus oli 7,7 TWh, ja fossiiliset hiilipäästöt olisivat olleet 0,17 Mt C (0,6 Mt CO2) alemmat kuin toteutuneessa rakentamisessa. Puutuotteisiin sitoutuneen hiilen varastot olisivat kasvaneet 0,37 Mt C enemmän, mutta vastaavasti metsäbiomassaa olisi jouduttu kaatamaan 1,5 Mt C lisää verrattuna toteutuneeseen rakentamiseen. Myös bioenergiaa olisi enemmän käytettävissä, koska jätepuuta syntyisi enemmän. Korvattaessa sillä fossiilisia polttoaineita vähenisivät laskennalliset fossiiliset C-päästöt esim. kevyen polttoöljyn tapauksessa 0,24 Mt C (0,9 Mt CO2). Bioenergian hyödyntämisaste voisi kuitenkin olla paljon korkeampi. Teoriassa, jos puuston koko maanpäällinen biomassa käytettäisiin bioenergiana mukaan lukien käytöstä vähitellen poistuvat puutuotteet, fossiilisten C-päästöjen vähennys voisi olla jopa 1,5 Mt C (5,5 Mt CO2). Tutkimuksessa simuloitiin myös ilmakehän sekä puuperäisten hiilivarastojen dynaamisia, rakennusvuoden jälkeisiä muutoksia koko metsien oletetun kiertoajan (80 vuotta) yli. Potentiaalisen puunkäytön skenaario on ilmakehän hiilitaseen kannalta epäedullisempi alussa, jolloin hiilipäästöt ilmakehään ovat suuria. Toisaalta kiertoajan lopussa, kun metsien biomassa on taas uusiutunut ja sitonut hiiltä ilmakehästä, skenaario on selvästi parempi kuin toteutunut rakentaminen, koska siinä käytetään vähemmän fossiilisia polttoaineita. 2) Puutuotteiden hiilivarastoja talonrakennuskannassa sekä maa- ja vesirakenteissa arvioitiin kolmessa inventaariossa vuosilta 1980, 1990 ja 1995. Inventaariomenetelmä perustuu osittain Suomen rakennustilastoihin sekä erityiseen tietokantaan, jota kehitetään ja ylläpidetään VTT Rakennustekniikassa. Inventaarioiden mukaan Suomen talorakennuskannan sahatavaran ja puulevyjen sisältämä hiilivarasto oli vuonna 1980 8,7 Mt C, vuonna 1990 10,7 Mt C ja vuonna 1995 11,5 Mt C. Hiilivaraston keskimääräiset vuosikasvut olivat 1980-luvulla 0,20 Mt C /a ja vuosina 1990-1995 0,15 Mt C /a eli noin 1,3 % ja 0,8 % Suomen fossiilisista hiilipäästöistä vastaavina aikoina. Jos lasketaan mukaan ei-luvanvarainen rakentaminen ja maa- ja vesirakentaminen, hiilivaraston suuruudeksi vuonna 1995 arvioitiin 16,5 Mt C. Kolmannes hiilivarannosta muodostuu omakotitaloista. Hiilivaraston suuruus on noin 3,3 t C jokaista Suomen asukasta kohti ja 2,4 % Suomen metsien sisältämästä hiilivarastosta. Jos lasketaan mukaan vientituotteet, voi Suomen metsistä lähtöisin olevien puutuotteiden kokonaishiilivarasto (pois luettuna puujätteet ja paperituotteet) olla jopa 7 % metsien hiilivarastosta.

Yhtenä merkittävimmistä globaaleista hiilen varastoista pidetään metsiä ja erityisesti niiden maaperän hiilivarastoja. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella hakkuutähteiden energiakäytön merkitystä metsien hiilitaseelle ja erityisesti keskittyä tarkastelemaan hakkuutähteiden hajoamista maaperässä. Tutkimuksessa käytettiin Jari Liskin (EFI) kehittämää dynaamista mallia, jonka avulla voidaan laskea maaperään päätyvän orgaanisen aineksen hajoaminen ja maaperän kokonaishiilivaraston kehittyminen. Mallilaskelmilla kuvattiin hakkuutähteen muodostaman hiilisyötteen hajoamista maaperässä ja toisaalta maaperän kokonaishiilivaraston muutoksia hakkuiden jälkeen. Hakkuutähteisiin sitoutunut hiili hajoaa suurimmaksi osaksi melko nopeasti. Lähes 90 % hakkuutähteiden hiilestä hajoaa ensimmäisen 20 vuoden kuluessa. Hakkuutähteiden keruun aiheuttama hiilivaje hakkuu-hetkellä maaperään päätyvässä hiilimäärässä näkyy maaperän kokonais-hiilimäärässä vain n. 20 hakkuun jälkeistä vuotta. Tämän jälkeen erot hiilimäärissä ovat pieniä. Mallilla seurattiin myös maaperän kokonaishiilivaraston käyttäytymistä erilaisten hakkuiden jälkeen. Merkittävä vaikutus maaperän hiilivarastoon on jo ainespuu-hakkuilla ja hakkuu-tähteiden talteenoton lisävaikutus ei ole huomattava. Jatkuvalla karikesyötteellä on suurempi vaikutus maaperän hiilitaseeseen kuin yksittäisen vuoden suurella hiilisyötteellä, kuten hakkuutähteillä. Mallilaskelmien mukaan hakkuutähteiden hiilestä on hakkuuta seuraavien 100 vuoden aikana keskimäärin n. 11 % varastoituneena maaperään. Mikäli hakkuutähteet poltetaan hakkuun jälkeen, vapautuu kaikki hakkuutähteisiin sitoutunut hiili välittömästi ilmakehään. Tällöin tuo muussa tapauksessa maaperään varastoitunut 11 % hakkuutähteiden hiilestä voidaan ajatella 100 vuoden kiertoajalla epäsuoraksi päästöksi ilmakehään. Esimerkki-laskelmassa tämä päästö oli n. 40 - 45 kg CO2 MWhpa-1, kun polton kasvihuonekaasu-päästöt (muut kuin CO2) ovat n. 4 kg CO2 MWh-1 ja korjuuketjun aiheuttamat päästöt n. 5 - 10 kg CO2 MWhpa-1. Vertailun vuoksi hiilen poltosta aiheutuvat hiilidioksidi-päästöt Suomessa ovat n. 330 kg CO2 MWhpa-1 eli fossiilisen hiilen korvaaminen hakkuutähdehakkeella on maaperän hiilivaje huomioon ottaenkin mielekästä.