Ohutturpeinen turvepelto on merkittävä typpioksiduulin ja hiilidioksidin lähde – lämmin talvi lisää turvepellon päästöjä

Tutkimuksessa mitattiin ensimmäistä kertaa jatkuvatoimisesti typpioksiduulin päästöjä nurmiviljelyssä olevalta pohjoiselta ohutturpeiselta turvepellolta pyörrekovarianssimenetelmällä. Samalla mitattiin hiilidioksidin sitoutumista ja vapautumista ilmakehän ja kasvillisuuden sekä maaperän välillä.

Hiilidioksidipäästöt muodostivat suurimman osan pellon vuotuisesta ilmastokuormituksesta, mutta typpioksiduulipäästöjen osuus oli myös merkittävä, 12 prosenttia. Typpioksiduuli on voimakas ja pitkäikäinen kasvihuonekaasu. Maatalousmaat ovat globaalisti merkittävin ihmisperäisten typpioksiduulipäästöjen lähde, ja varsinkin lannoittaminen lisää päästöjä. Turvemaiden kuivatus, muokkaus ja lannoittaminen lisäävät turpeen hajoamista, jonka seurauksena ilmakehään karkaa hiilidioksidin lisäksi typpioksiduulia.

Tutkimuksen tulokset on julkaistu Agricultural and Forest Meteorology . Tutkimusta johti Ilmatieteen laitos, ja se tehtiin yhteistyössä Luonnonvarakeskuksen (Luke) kanssa.

Mittaukset tehtiin Pohjois-Pohjanmaalla Ruukin säätösalaojitetulla NorPeat-tutkimuskentällä marraskuusta 2019 joulukuuhun 2021. Tutkimus kattoi kaksi täyttä vuotta, joista molempina pellolta kerättiin tuorerehua. Tutkimuksessa mitatun peltolohkon turvepaksuus vaihteli 15 ja 30 senttimetrin välillä.

Maan jäätyminen ja sulaminen lisäsivät typpioksiduulipäästöjä

Tutkimuksessa selvitettiin, miten erilaiset sääolot ja viljelytoimenpiteet vaikuttavat turvepellon kasvihuonekaasutaseisiin. Tutkimus osoitti, että maan jäätyminen ja sulaminen, lannoitus, sateet sekä glyfosaatin käyttö nurmen lopettamiseen aiheuttivat hetkellisesti voimakkaasti kohonneita typpioksiduulipäästöjä ilmakehään.

Lämpimänä talvena typpioksiduulipäästöt olivat kaksinkertaiset verrattuna kylmään talveen, mikä oli seurausta maaperän jäätymisestä ja sulamisesta. Jäätymisen ja sulamisen tiedetään lisäävän typpioksiduulia muodostavien maaperämikrobien aktiivisuutta sekä vapauttavan maaperästä sinne varastoitunutta, mikrobien aiemmin tuottamaa kaasua.

Vuosittaiset typpioksiduulipäästöt olivat päästöpiikeistä huolimatta pienemmät kuin Suomen kansallisessa kasvihuonekaasuinventaariossa käytetyn päästökertoimen tuottama ennuste kyseiselle maankäyttömuodolle. Pelto oli molempina vuosina selkeä hiilidioksidin lähde, ja päästöt olivat paremmin linjassa inventaariossa käytetyn päästökertoimen kanssa.

Mittaukset auttavat löytämään keinoja vähentää turvepeltojen päästöjä

Mittaukset jatkuvat Ruukin pellolla, ja nyt julkaistun tutkimusjakson jälkeen pellolla on viljelty viljaa osana nurmiviljelykiertoa. Nyt julkaistut tulokset auttavat osaltaan tarkentamaan ohutturpeisten peltojen päästökertoimia, mutta tarkan kuvan saamiseksi mittauksia tarvitaan lisää.

Suomessa 13 % viljelykäytössä olevasta maa-alasta on turvepeltoja. Niistä 40 % on ohutturpeisia eli niissä on enintään 0,6 metriä turvetta. Vaikka turvepellot kattavat vain pienen alueen, ne ovat merkittäviä kasvihuonekaasupäästöjen, pääasiassa hiilidioksidin (CO₂) ja typpioksiduulin (N₂O), lähteitä.

Pohjois-Pohjanmaalla peltopinta-alasta noin 30 % on turvepeltoja. Valtaosalla tiloista harjoitetaan nurmiviljelyä osana maidon- ja naudanlihantuotantoa. Kun etsitään keinoja vähentää turvepeltojen ilmastopäästöjä, on tärkeää mitata päästöjä siellä missä nurmiviljelyllä on suurin merkitys.

Lisätietoja:

Tutkimusprofessori Annalea Lohila, Ilmatieteen laitos, puh. 029 539 5498, annalea.lohila@fmi.fi

Tutkija Maarit Liimatainen, Luonnonvarakeskus, puh. 029 532 2466, maarit.liimatainen@luke.fi

Väitöskirjatutkija Stephanie Gerin, Ilmatieteen laitos, puh. 050 477 6801, stephanie.gerin@fmi.fi (yhteydenotot englanniksi) Tieteellinen artikkeli on avoimesti saatavilla Agricultural and Forest Meteorology -lehdessä.

Viite: Gerin, S., Vekuri, H., Liimatainen, M., Tuovinen, J-P., Kekkonen, J., Kulmala L., Laurila, T., Linkosalmi, M., Liski, J., Joki-Tokola, E., Lohila, A. Two contrasting years of continuous N2O and CO2 fluxes on a shallow-peated drained agricultural boreal peatland. Agricultural and Forest Meteorology 341 (2023): 109630.https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2023.109630