Maaliskuun puolivälissä NutriTrade-hanke järjesti kipsikäsittelyä esittelevän tilaisuuden Gdanskissa, Puolassa, osana BONUS-ohjelman konferenssia. Konferenssiin oli kokoontunut Itämeren tilan parantamista tavoittelevia ympäristöalan tutkijoita ja muita toimijoita. Mukana oli sekä yhteiskunta- että luonnontieteilijöitä.
Tilaisuudessa esiteltiin kipsipilotin toteutusta ja tähän mennessä saatuja tuloksia. Professori Markku Ollikainen esitteli kipsipilottia sekä kipsinlevityksen soveltuvuutta uudeksi kustannustehokkaaksi vesiensuojelumenetelmäksi. Hän kertoi, kuinka kipsi vähentää sekä partikkeli- että liukoisen fosforin huuhtoutumista vesistöihin. Kipsimenetelmä on myös viljelijöille helppo menetelmä ja potentiaalista kipsinlevitysaluetta on Suomen pelloilla laajasti. Koska pilotissa on saatu lupaavia tuloksia, menetelmää ja pilottikokeiluja kannattaisi laajentaa myös muihin Itämeren maihin, kuten Puolaan, Ruotsiin ja Tanskaan.
Professori Markku Ollikainen esitteli mm. potentiaalista kipsinlevitysaluetta Suomessa. (Kuva: Venla Ala-Harja)
Erikoistutkija Petri Ekholm Suomen ympäristökeskuksesta kertoi kipsin vaikutuksesta vedenlaatuun ja maaperään. Alustavien tulosten mukaan kipsi on vähentänyt partikkelifosforin huuhtoutumista vesistöön 40-50 %. Liukoisen fosforin osalta tuloksia vielä odotellaan, mutta aiemmissa tutkimuksissa kipsi on vähentänyt kuormitusta jopa 30 %. Petri Ekholm kertoi myös kipsin mahdollisia haittavaikutuksia koskevista tutkimuksista. Tähän astisten tutkimusten mukaan peltojen kipsitys on turvallinen menetelmä myös ympäröivän luonnon ja peltojen kasvukunnon kannalta.
Erikoistutkija Petri Ekholm Suomen ympäristökeskuksesta kertoi kipsin vaikutuksesta vedenlaatuun ja maaperään. (Kuva: Venla Ala-Harja)
Projektikoordinaattori Eliisa Punttila kertoi pilotin käytännön toteutuksesta ja sitä edeltäneestä tutkimuksesta. Hän toi esille, että maataloudessa käytettävä kipsi ei saisi sisältää raskasmetalleja tai uraania. Puhdasta kipsiä on saatavissa mm. erilaisten teollisten prosessien sivutuotteena ja FGD-kipsiä voimalaitosten savukaasujen rikinpoiston seurauksena. Samoin louhittua luonnonkipsiä voidaan käyttää pelloilla. Myös kipsin soveltuvuus erilaisille peltomaalajeille vaihtelee.
Projektikoordinaattori Eliisa Punttila esitteli pilotin käytännön toteutusta ja kertoi sitä edeltäneestä tutkimuksesta. (Kuva: Venla Ala-Harja)
Esitysten jälkeen osallistujat tekivät tarkentavia kysymyksiä mm. pilottipeltojen savipitoisuudesta ja happamuudesta. Erikoistutkija Risto Uusitalo Luonnonvarakeskuksesta oli mukanamme vastaamassa maaperäkysymyksiin. Puolalaiset maaperäasiantuntijat kertoivat, että rikin puute on ongelma monilla puolaisilla pelloilla ja kipsi vaikuttaa myönteisesti myös maaperän rikkipitoisuuteen. Taloustieteilijää kiinnosti, miten kipsimenetelmä vaikuttaisi muihin käytössä oleviin vesiensuojelumenetelmiin. Professori Ollikainen vastasi kipsimenetelmän olevan helposti yhdistettävissä myös muihin menetelmiin. Kipsinlevityksen ajoituksen yhteys levityksen aiheuttamaan vesistöjen sulfaattipitoisuuden nousun voimakkuuteen herätti myös pohdiskelua.
Esitysten jälkeen osallistujat tekivät tarkentavia kysymyksiä ja keskustelivat mm. kipsin soveltumisesta erilaisille peltomaalajeille sekä siitä, miten kipsimenetelmä vaikuttaisi muihin käytössä oleviin vesiensuojelumenetelmiin. (Kuva: Venla Ala-Harja)
Tilaisuus sujui hyvin ja herätti osallistujissa kiinnostusta. Esimerkiksi Puolassa saattaa mahdollisesti syntyä yhteistyöprojekteja myöhemmin.
Projektikoordinaattori Eliisa Punttila kirjoitti tilaisuudesta NutriTraden sivulle. Teksti on suomenkielinen lyhennelmä hänen raportistaan.
Petri Ekholm Erikoistutkija Suomen ympäristökeskus
Säät ovat suosineet hankettamme. Viime vuoden kuiva syksy sopi kipsin levitykselle, ja tämän syksyn märkyys taas on asettanut kipsin koetukselle. Juuri tällaisia ankaria testejä tarvitsemme voidaksemme arvioida kipsin tehoa. Miltä siis näyttää lupauksemme kirkkaammasta Savijoesta ja vähentyneestä fosforikuormituksesta 405 päivää ja 232 valumavesimillimetriä kipsin levityksen jälkeen?
Blogieni lukijat muistavat, että fosforia kulkeutuu pelloilta vesiin kahdessa muodossa: maa-ainekseen sitoutuneena ja veteen liuenneena. Näiden fosforimuotojen rehevöittävyys ja huuhtoutumismekanismit poikkeavat toisistaan. Niinpä jotkut ympäristötoimet voivat purra maa-ainesfosforin huuhtoutumiseen, mutta jopa lisätä liuenneen fosforin huuhtoutumista. Tätä emme tahdo, ja aiempiin tutkimuksiin perustuva oletuksemme onkin, että kipsi vähentää kummankin fosforimuodon huuhtoutumista Savijoen valuma-alueella
Smoke-elokuvassa Auggie-kauppias otti joka päivä valokuvan liikkeensä edustan kaupunkimaisemasta. Jos tämä Harvey Keitelin esittämä hahmo olisi pitänyt kauppaansa Savijoen rannalla, saisimme kuivina kausina katsoa kuvia, jotka näyttäisivät pitkästyttävän samanlaisilta. Tulva-aikoina taas päivittäinenkään ”kuvanotto” ei riittäisi ilmentämään veden ja sen kuljettaman fosforin vaihtelua.
SAVE-hankkeen anturit rekisteröivät Savijoen veden laatua kerran tunnissa. Näin saamme tarkan käsityksen veden sameudesta ja sitä kautta maa-ainesfosforin pitoisuudesta. Ihan joka tunti dataa ei kuitenkaan kerry, sillä antureissa on aika ajoin häiriöitä: ne ovat hautautuneet joen pohjamutaan, niiden optiset sensorit ovat tukkiutuneet roskista ja välillä ne on ollut pakko nostaa ylös huoltoa varten. Katkostilanteet hoidan laskennallisesti; kokonaiskuva joesta kestänee pienen editoinnin.
Savijoki rauhoittumassa joulun viettoon. Mittapato joulukuussa 2017. Kuva: Jarkko Ylijoki
Tunnittaisesta aineistosta lasken kullekin havaintopaikalle maa-ainesfosforin kulkeuman kertomalla pitoisuuden valunnalla – tai siis laittamalla SAS-nimisen ohjelmiston duuniin. Ohjelmistolta laskenta ja laatukonversiot hoituvat muutamassa sekunnissa, minulta siinä menisi hermot. Tulokseksi saan tiedon, kuinka paljon maa-ainesfosforia on kulkeutunut kipsittömällä vertailualueella Savijoen mittapadolla, pilottialueen keskellä Yliskulmassa ja alajuoksulla Parmaharjulla. Tulkitessani tuloksia oletan toistaiseksi, että kaikki maa-ainesfosfori tulee pelloilta, mikä ei toki pidä paikkaansa, mutta kohtelee kipsikäsiteltyjä ja kipsittömiä peltoja tasapuolisesti. Aineiston kertyessä myös laskentamenetelmää tullaan kehittämään niin, että erilaisia valuma-aluetekijöitä ja epävarmuuksia otetaan huomioon tilastotieteen keinoin.
Ajalta ennen kipsin levitystä aineistoa on 164 päivältä, helmikuun puolivälistä heinäkuun 2016 loppuun. Vettä tuona jaksona valui 112 mm ja Savijoen yläjuoksun vertailualueella huuhtoutui 0,34 kiloa maa-ainesfosforia peltohehtaaria kohden. Yliskulmassa vastaava arvo oli 0,46 kg/ha, mikä tarkoittaa, että pilottialueen yläosassa, mittapadon ja Yliskulman välisellä alueella, pellot ovat olleet kuormittavampia kuin vertailualueella. Pilottialueen yläosassa peltohehtaarilta on huuhtoutunut 0,53 kg fosforia ja pilottialueen alaosassa, Yliskulmalta Parmaharjulle, lähes saman verran 0,48 kg/ha. Miten tilanne muuttui kipsin levityksen myötä?
Kipsin levityksen jälkeistä aineistoa on toistaiseksi käsitelty 405 päivän ajalta ja 232 valuntamillimetrin osalta, marraskuun 2016 alusta joulukuun kymmenenteen päivään 2017. Tämän jakson aikana vertailualueen pelloilta kulkeutui 1,7 kg/ha maa-ainesfosforia, mutta kipsinlevitysalueen keskiosassa vain 1,4 kg/ha ja alaosassa 1,3 kg/ha. Jotakin on siis tapahtunut. Jotta näistä luvuista päädyttäisiin kipsin todelliseen tehoon, meidän on otettava huomioon kipsikäsiteltyjen peltojen määrä. Nimestään huolimatta kipsinlevitysalueen yläosassa ”vain” 47 % pelloista sai kipsikäsittelyn, alaosassa 54 %. Kun tämä otetaan huomioon, kipsikäsitellyiltä pelloilta on huuhtoutunut 42 % vähemmän maa-ainesfosforia kuin kipsittömiltä pelloilta. Tällaiseen lukuun päästään Yliskulman mittausten perusteella. Parmaharjun mukaan vähennysprosentti on korkeampi: 50. Kipsin teho on vieläkin suurempi, jos laskennassa otetaan huomioon se, että kipsinlevitysalueen pellot vaikuttivat olevan luontaisesti kuormittavampia kuin vertailualueella.
Entäpä liuennut fosfori? Siitä meillä on huomattavasti harvempi aineisto, vaikka Lounais-Suomen vesiensuojeluyhdistys on tuottanut meille lisäaineistoa. Koska liuenneen fosforin arviointi perustuu käsinäytteenottoon ja laboratoriomäärityksiin, ”valokuvia” eli näytteitä on otettu yli kahden viikon välein. Pitoisuudet ovat Parmaharjulla olleet noin 10 % pienempiä kuin mittapadolla, joten kipsikäsitellyiltä pelloilta näyttää huuhtoutuneen noin viidenneksen vähemmän liuennutta fosforia kuin kipsittömiltä pelloilta. Koska liuenneen fosforin pitoisuudet eivät vaihtele niin voimakkaasti kuin maa-ainesfosforin, tilannetta ei tarvitse joka päivä saati sitten joka tunti seurata. Tarkempi arvio vaatisi kuitenkin vielä muutaman näytteen täyden tulvatilanteen ajalta.
Maa-ainesfosforin osalta tiedämme, että kipsi on tepsinyt: Savijoki on tullut kirkkaammaksi. Muutosta voi ehkä olla vaikea uskoa. Syksyllä joessa on näkynyt, erästä viljelijää lainatakseni, kaikkea polkupyörää pienempää. Vaikka ihmissilmä ei eroa havaitsisikaan, Luoteen antureilla mitattuna sameusero on selvä. Toki myös maa-ainesfosforin vähentymäprosentti tarkentuu aineiston täydentyessä ja tulkintamenetelmien parantuessa, mutta enemmän alamme nyt jännittää sitä, kuinka pitkään kipsi vielä tehoaa. Laskelmieni mukaan noin 85 % kipsistä on vielä maassa, joten oletan anturien jatkossakin rekisteröivän Yliskulmalla ja Parmaharjulla pienempiä sameuksia kuin mittapadolla. Ennen kipsin levitystä tilannehan oli toisinpäin.
SAVE-hanke osallistui viime lauantaina 29.4. Itämerihaasteen, Helsingin kaupungin ympäristökeskuksen ja Helsingin yliopiston järjestämiin Puhtaat rannat -rantojensiivoustalkoisiin. Talkoilla siivottiin Herttoniemenrantaa Tuorinniemen uimarannan molemmin puolin. Jo perinteeksi muodostuneet Rantatalkoot olivat tänä vuonna osa Itämerihaasteen ja SiistiBiitsin Rantojen siivousaaltoa 29.4. – 6.5.2017, jonka aikana järjestetään talkoita Suomi100-hengessä ja kansainvälisenä yhteistyönä eri puolella Itämerta.
Koleasta säästä huolimatta talkoisiin saapui mukava määrä porukkaa. Alkuun kuultiin apulaiskaupunginjohtaja Pekka Saurin tervehdys ja seurattiin videotervehdykset Tallinnasta, Turusta ja Pietarista, joissa myös järjestettiin rantatalkoot. Helsingin yliopiston Tvärminnen tutkimusryhmä oli paikalla sukeltamassa roskia uimarannan edustalta sekä esittelemässä akvaarioiden avulla miltä meren pohjassa näyttää. Meren mikroroskista ja SYKEn uusista merien roskaantumisesta kertovista nettisivuista oli kertomassa Outi Setälä Suomen ympäristökeskuksesta. Yleisö pääsi kuulemaan myös, miten rantavedet saadaan kirkkaammiksi peltojen kipsikäsittelyn avulla projektikoordinaattori Eliisa Punttilan kertomana.
Talkooväki koolla. Kuva: Eliisa Punttila
Siivouksen jälkeen talkoolaiset saivat vielä nauttia Loopin tarjoaman talkoolounaan sekä Dave Lindholmin esityksen. Rannoilta löytyi roskaa kymmeniä jätesäkillisiä ja ympäristötaiteilija Tikke Tuuran johdolla mielenkiintoisimmista roskista tehtiin roskataidetta.
Talkoolaiset keräsivät rantaviivan läheisyydestä valtavan määrän roskaa. Pressun päälle kerättynä erikoisimmat löydöt. Kuva: Pinja NäkkiTalkoolaiset saivat tietoa myös peltojen kipsikäsittelystä Kuva: Eliisa Punttila
Meiltä kysytään usein: miksi kipsi, miksei rakennekalkki? Mitä eroa niillä on? Milloin pitäisi käyttää kipsiä ja milloin rakennekalkkia? Nämä kysymykset ovat tärkeitä myös hankkeellemme. Vaikka tutkimuksissa keskitymmekin vain kipsiin, ajatuksena on oppia lisää myös rakennekalkista ja siitä, voisiko se olla kipsiin rinnastettava vesiensuojelukeino.
Kuva-arvoitus: Kummassa kasassa on kipsiä, kummassa rakennekalkkia?
Opintoretki rakennekalkin pariin
Ruotsissa rakennekalkin käyttö tunnetaan paremmin, joten lähdimme viime syksynä etsimään tietoa sieltä. Matkustimme lokakuussa Ruotsin Södertäljeen tutustumaan Nordkalkin, Nefcon ja Tukholman veden yhteiseen Project Born -hankkeeseen. Hankkeen tavoitteena on tutkia rakennekalkin ja kalkkisuodinojien käyttöä savimailla fosforihuuhtoumien vähentämiseksi. Retkellä tutustuimme hankkeen perustamaan infopisteeseen ja kuulimme ruotsissa tehdyistä rakennekalkkikokeista. Alla muutama valokuva retkeltämme.
Vierailimme hankkeen perustamalla infopisteellä, jossa sai tietoa rakennekalkista ja sen käytöstä. Kuva: Eliisa PunttilaInfopisteellä pääsi kokeilemaan eri rakennekalkkimäärillä käsiteltyjen savimaiden muokattavuutta. Kuva: Eliisa PunttilaSLU:n Kerstin Berglund ja NordKalkin Lars Wadmark perehdyttivät meidät rakennekalkin saloihin. Kuva: Eliisa Punttila
Opintoretki antoi alkusysäyksen rakennekalkkia koskevien tutkimusten lukemiselle, ja ymmärryksemme aiheesta on lisääntynyt entisestään. Tutkimus ei rajoitu vain Ruotsiin, vaan myös Suomessa on tehty joitakin laboratorio- ja kenttäkokeita. Viimeisimpiä kenttäkokeita on tehnyt esimerkiksi hiljattain päättynyt LOHKO-hanke. Seuraavaksi avaan tarkemmin, mitä rakennekalkilla tarkoitetaan, millainen on sen vaikutusmekanismi, sekä mitä tiedetään sen vedenlaatuvaikutuksista.
Mitä rakennekalkki on ja miten se toimii?
Rakennekalkki määritellään siten, että siinä on reaktiivisena ainesosana joko poltettua kalkkia (kalsiumoksidia, CaO) tai sammutettua kalkkia (kalsiumhydroksidia, Ca(OH)2) sekä kalsiumkarbonaattia (CaCO3). Markkinoilla on erilaisia rakennekalkkituotteita, joissa näitä ainesosia voi olla erilaisissa suhteissa.
Rakennekalkituksen yhtenä tavoitteena on nostaa peltomaan pH:ta, minkä toteuttavat rakennekalkista irtoavat hydroksidi- ja karbonaatti-ionit. Toisena tavoitteena on mururakenteen parantaminen. Kun rakennekalkin reaktiivisesta ainesosasta irtoava kalsium liittää savihiukkasia toisiinsa, muodostuu suurempia savipartikkeleita. Reaktiivinen ainesosa aiheuttaa maassa muitakin reaktioita, jotka muodostavat pysyviä mururakenteita.
Edellytys reaktioiden syntymiselle ja rakennekalkituksen onnistumiselle on levityksen ja multauksen nopea toteutus, ettei reaktiivinen osa ehdi reagoida ilman hiilidioksidin kanssa. Silloin lopputuloksena olisi tavallista kalkkia. Käsittelyn onnistuminen edellyttää myös, että peltomaa on riittävän kuiva ja lämmin (yli 4 astetta). Multaus on suositeltu tehtäväksi kultivaattorilla tai lautasmuokkaimella kahdesti risteäviin suuntiin, jotta rakennekalkki sekoittuu hyvin. Riippuen käytettävästä rakennekalkista, levitys tapahtuu joko kuivan tai kostean kalkin levitysvaunulla.
Rakennekalkin käyttömäärälle ei ole olemassa yhtä suositusta, vaan se vaihtelee käsiteltävän kohteen savespitoisuuden ja pH:n mukaan, sekä ilmeisesti myös sen mukaan, missä suhteessa rakennekalkki sisältää eri ainesosia. Hehtaarille levitettävä määrä voi olla esimerkiksi 5 tai 15 tonnia.
Vedenlaatuvaikutuksista ei selviä lukuja
Rakennekalkin uskotaan olevan tehokas keino vähentämään fosforihuuhtoumaa. Perusteluna on muun muassa se, että rakennekalkin aikaansaama maan mururakenteen paraneminen edistää maan vedenläpäisykykyä, parantaa kasvien juuristoa sekä vähentää pintavaluntaa ja edelleen eroosiota. Toisaalta joissakin tilanteissa maan pH:n muutos muuttaa myös fosforin sitoutumista, mikä ainakin teoriassa voi vähentää fosforihuuhtoumaa.
Tällä hetkellä käsityksemme on, että rakennekalkin fosforikuormitusta vähentävistä vaikutuksista on saatu tutkimuksissa viitteitä, mutta julkaistuja tutkimustuloksia on vielä vähän. Yleisesti voidaan todeta, että rakennekalkituksella on havaittu olevan kiintoaineeseen sitoutuneen fosforin huuhtoumaa vähentävä vaikutus, mutta fosforikuormituksen vähenemisen suuruusluokasta tai rakennekalkin käyttömäärästä vesistövaikutusten aikaansaamiseksi ei toistaiseksi ole selviä vastauksia. Liukoisen fosforin tai muiden aineiden huuhtoumia on harvoin mitattu tai kokeista on saatu ristiriitaisia tuloksia.
Toistaiseksi rakennekalkin vedenlaatuvaikutuksia on selvitetty laboratorio- ja kenttäkokeilla, mutta ei vastaavin valuma-aluetasoisin tutkimushankkein, kuten kipsille on tehty. Vaikutuksia on seurattu suhteellisen lyhyen ajan. Kokeista saatuja tuloksia on vaikea verrata keskenään, koska niissä on käytetty erilaisia koeasetelmia. Tehtyjen kenttäkokeiden ongelmana on, ettei taustamuuttujien vaikutusta tuloksiin ole aina riittävästi huomioitu (mm. levitysolosuhteiden vaikutus, peltomaan ominaisuudet). Yleisenä haasteena on myös se, ettei rakennekalkin koostumukselle ole olemassa tarkkaa määritelmää, eikä sisältöä tai alkuperää ole aina ilmoitettu kokeen yhteydessä.
Lisätutkimusta tarvitaan
Jotta rakennekalkkia voitaisiin käyttää nimenomaan vesiensuojelumenetelmänä, tarvittaisiin lisää tietoa sen vaikutuksista vedenlaatuun pitkällä aikavälillä sekä eri koostumuksilla, käyttömäärillä ja erityyppisillä peltomailla. Toisaalta tarvittaisiin lisätietoa myös rakennekalkin käytettävyydestä ja kustannuksista. Näin voitaisiin arvioida esimerkiksi optimaalista käyttöä haluttujen vedenlaatuvaikutusten aikaansaamiseksi sekä mahdollisten sivuvaikutusten selvittämiseksi.
On siis toistaiseksi vielä vaikea antaa vastausta kysymykseen, ovatko rakennekalkki ja kipsi toisiinsa rinnastettavia vesiensuojelukeinoja. Kipsin vaikutuksista on olemassa vahvaa näyttöä ja tietomäärä kasvaa jatkuvasti hankkeen edetessä. Rakennekalkin vesiensuojelukäyttöön ja vedenlaatuvaikutuksiin liittyy vielä selvitettäviä kysymyksiä. Toisaalta rakennekalkilla ja kipsillä on myös muita käyttökohteita kuin vesiensuojelu. Se mihin pyritään, ratkaisee, tulisiko valita kipsi vai rakennekalkki. Rakennekalkki tulee kyseeseen esimerkiksi silloin, kun tavoitteena on nostaa pellon pH:ta.
Vastaus arvoitukseen: vasemmanpuoleisessa kuvassa on rakennekalkkia (kuva: Nordkalk), oikeanpuoleisessa kipsiä (kuva: Pasi Valkama).
SAVE-kipsipilotti on poikkeuksellisen laaja ja pitkäaikainen. Niin on kipsikäsittelyn lupauskin: Suomi voisi saavuttaa fosforin vähennystavoitteet ja velvoitteen sen avulla. Ja vielä tärkeämpää – rannikkovesiemme laatu paranisi. Mutta onko kipsi mittava vähennyskeino koko Itämeren tasolla ja laajemminkin? Yritän laittaa asiaa perspektiiviin.
Itämeren toimintaohjelman tavoitteena on vähentää Itämereen tulevaa fosforikuormitusta noin 14 400 tonnia ja typpikuormitusta noin 89 300 tonnia. Tämä vähennys tulisi saada aikaiseksi ennen muuta yhdyskuntajätevesipäästöjen ja maatalouden hajakuormituksen rajoittamisella. Koko Itämeren tasolla pääosa toimintaohjelman vähennystavoitteista saadaan edullisimmin lisäämällä yhdyskuntajätevesien puhdistusta erityisesti itäisen ja eteläisen Itämeren maissa. Esimerkiksi Puolassa ja Baltian maissa puhdistamojen vähennyspotentiaali on likimain 9000 tonnia fosforia, mikä yksinään kattaa 63 % Itämeren toimintaohjelman tavoitteista. Vuotuiset nykyarvoiset kustannukset tästä vähennyksestä olisivat noin 120 miljoonaa euroa, eli kustannusrasite ei olisi mitenkään ylivoimainen. Puhdistuksen rahoitus hoituisi jätevesimaksujen kautta, joten valtion varoja tehostamiseen ei tarvittaisi.
Czajkan jätevedenpuhdistamo Varsovassa. Kuva: John Nurmisen Säätiö
Näin suuri fosforipäästöjen vähennys ei voi olla vaikuttamatta veden laatuun Itämeren pääaltaalla. Sillä olisi positiivisia vaikutuksia myös Suomeen. Nykyisten arvioiden mukaan Itäisen Suomenlahden vedenlaatu on parantunut juuri Suomen, Venäjän ja Viron toimien avulla. Olemme yhdessä vähentäneet pistekuormittajien fosforikuormitusta Suomenlahteen yli 90 prosenttia ja typpikuormitustakin yli 60 prosenttia. Saaristomerellä samanlaista veden tilan paranemista ei juuri näy. Eräs syy tähän on se, että Saaristomeren ulkovesien tila on suuresti riippuvainen Itämeren pääaltaan vesien tilasta. Pääaltaan korkea fosforipitoisuus heikentää Saaristomeren ja myös Selkämeren veden laatua. Suomen kannalta puhdistuksen kasvattaminen Puolan ja Baltian maiden puhdistamoissa on ensiarvoisen tärkeää.
Minun ajattelussani on ensisijaista nostaa fosforinpoisto kaikissa puhdistamoissa vähintään 95 prosentin tasolle, mikä on enemmän kuin HELCOMin suositukset. Sen pohjalta voidaan arvioida, kuinka paljon panostusta tarvitaan maataloudesta ja muilta kuormittajilta (ml. teolliset pistekuormittajat). Tässä ajattelussa maatalouden osuudeksi Itämeren tasolla tulisi runsaan 3000 fosforitonnin vähennys. Maatalouden kuormituksen vähentämiseksi tarvitaan johdonmukaista pitkän aikavälin kehittämistä, jossa kohennetaan peltojen tilaa ja maan kasvukuntoa sekä etsitään yhä ympäristöystävällisempiä viljelytapoja. Mutta kuten muuallakin tuotantotoiminnassa, tuotannon tarkentamisen ohella on myös tarpeen ottaa käyttöön erillisiä puhdistusmenetelmiä. Kipsi on radikaalisti tehokkain tiedossamme oleva ja nopeasti vaikuttava fosforipäästöjen vähentämiskeino ja se täydentää Suomen ympäristökorvausjärjestelmän peruskeinoja (lannoiterajat ja suojakaistat).
Itämeren maista Suomen ohella Ruotsi, Tanska ja Puola ovat kiinnostavia kohteita kipsikäsittelylle. Savimaat ovat dominoiva maalaji Pohjoismaissa, Puolan maat ovat hiekkaisempia. Erityisesti Puolan maatalouden kuormituksen voi odottaa edelleen kasvavan, koska maan lannoiteintensiteetti on vielä alhainen suhteessa maan tuottavuuteen ja suhteellisiin hintoihin. Pohjoismaiden fosforikuormitus on ollut kohtalaisen stabiili. Maatalouden fosforikuormitus Itämereen näistä maista on yhteensä noin 8000 tonnia (Suomi 1700, Ruotsi 600, Tanska 500 ja Puola 5200). Jos oletamme kipsikäsittelyn toimivan tällä alueella kuten olemme sen laskelmoineet toimivan Saaristomerellä, voidaan kipsikäsittelyllä saavuttaa jopa puolet maataloudelle esittämästäni tavoitteesta eli 3000 tonnin vähennyksestä.
Kipsikäsittelyn potentiaali Itämeren suojelussa on täten suuri. Yhdessä puhdistamojen ponnistusten kanssa kipsikäsittely tarjoaa edullisimman ja toimivimman vaihtoehdon ulkoisen kuormituksen rajoittamiseen ja Itämeren toimintaohjelman tavoitteiden saavuttamiseen. Kipsikäsittelyn ja puhdistamojen avulla voisimme saavuttaa suhteellisen nopeasti noin 10 000 tonnin vähennyksen Itämeren fosforikuormaan. Siksi hankettamme kiinnostaa erityisen paljon kipsikäsittelyn testaaminen Puolan maatalouden olosuhteissa ja näiden neljän maan yhteisen hankkeen luominen. Kipsi on paljon enemmän kuin pisara meressä. Se on tärkeä osa fosforikuormituksen rajoittamistavoitteiden saavuttamisessa.
Unohduin nojaamaan otsallani kuivauskaapin oveen ja tuijottamaan tiskiallasta. Altaan pohjalla oli syvä lautanen täynnä vettä. Kippasin kädessäni olevan maitolasin jämät lautaselle. Vesi sameni ja valui reunojen yli. Täytin lasin kirkkaalla vedellä ja kaadoin perään, sameaa valui reunojen yli. Toisen lasillisen. Se, ettei kolmaskaan vesilasillinen tuonut pohjaa näkyviin, herätti minut siitä etunojahorteesta. Miksei se kirkastu?
Veden koettu sameus ei kulje käsi kädessä siinä olevien hippusten määrän kanssa. Savisamea vesi voi näyttää pitkään samealta, vaikka hippusten määrää litraa kohden leikkaisi paljonkin. Näkyvä vaikutus on kiven alla. Tämä tekee savisiin vesiin kohdistuvista suojeluponnisteluista turhauttavia.
Vanhankaupunginkosken pato ja Viikintien silta. Kuva: Samuli Puroila
Jos syksyllä on ollut pitkään sateetonta, näen Viikintien sillalta Vantaanjoen pohjan, virrassa heiluvat pohjan kasvit ja siinä liikkuvat kalat. Huomasin tämän ensimmäisen kerran elokuussa 1998. Olin kasvanut Vantaanjoen varrella enkä ollut koskaan aiemmin erottanut joen pohjaa – en tiennyt sen olevan mahdollista. Vimmaiselle kalamiehelle tämä oli vavahduttava kokemus. Tämähän on oikea joki!
Saattaa olla, että Vantaanjoki ja ensimmäinen outo kokemus kirkkaammasta joesta ajoivat minua tutkimusaiheeni pariin. Mutta tutkijana sitä lähinnä tekee tutkimuksia, joiden tulokset eivät paljon kulmakarvoja kohottele. Kolme vuotta derivointia – kannattaisi kohdistaa ympäristöohjaus maaperän fosforiin eikä lannoitteeseen. Check. Kaksi ja puoli vuotta mallinnusta ja Matlab-koodausta – korkean fosforitilan maita ei kannata lannoittaa niin paljon. Check. Ei hirveän dramaattista.
Syyskuun vähäiset sateet ovat tuoneet Vantaanjoen pohjan esiin. Kuva: Samuli Puroila
2010 loppuneeseen Trap-hankkeeseen osallistuminen oli virkistävä poikkeus. Siinä levitettiin kipsiä sadalle hehtaarille ja katsottiin huolellisella koejärjestelyllä, mitä tapahtuu. Tapahtui ihmeen paljon. Samaan aikaa vedin Tarveke-hanketta, jossa päädyttiin niin ikään levittämään kipsiä. Hankkeessa tutkittiin tarjouskilpailumekanismia. Sen tulokset vahvistivat kuvaa, että kipsi saattaa olla paitsi toimiva, myös viljelijöiden laajasti hyväksymä toimenpide.
Jos kipsi kirkastaa savisia vesiä, ei maksa mielettömästi ja viljelijät ovat laajasti valmiita käyttämään sitä, niin voisiko sitä levittää kokonaiselle valuma-alueelle? Yhtäkkiä olin mukana jossain, joka oikeasti voisi tuottaa näkyviä vaikutuksia. Ja vaikka kohdealueeksi valikoitui Savijoki, ajattelin totta kai Vantaanjokea, josta paikallisten päättäväisyys on tehnyt Suomenlahden merkittävimmän taimenen kutujoen. Mitä jos se olisi vielä kirkkaampi? Harjaisiko kosken katsominen aivoista karstaa vielä tehokkaammin?
Kovin hyvä näkyvyys ei kuitenkaan ole edes poutasäiden jälkeen. Kuva: Samuli Puroila
Kipsin levittäminen lisää veden sulfaattipitoisuutta. Sen vaikutukset kaloihin tai mätiin ovat lähinnä hypoteettisia, mutta SAVE-hankkeessa ei jätetä mitään tutkimatta. Hyvä niin. Mutta voiko veden kirkastuminen johtaa muutoksiin kalakannoissa: jäisikö taimenen poikasia enemmän petojen suuhun, vai olisiko petoja vähemmän? Entä kalastuspainetta? Latvapurot kuten Longinoja ovat jo nyt aika kirkkaita, eikä pääuoman kirkastuminen vaikuttaisi näiden poikasten ensimmäisiin elinvuosiin mitenkään. Ja entäpä sitten pääuoma? Mitä jos vesi kirkastuisi ja Vantaan kaupunki lopettaisi kirjolohien kaatamisen jokeen? Entä jos ikänsä Vantaanjoen varrella asuneet ovatkin muodostaneet maitokahvin väriseen veteen tunnesiteen? Niin että vaikka valitsisivat kirkkaan samean sijaan, kuitenkin kaipaisivat vanhaa?
Vanhankaupunginkosken itäinen haara. Kenties muutaman vuoden kuluttua tässä voi tarkkailla taimenten nousua kirkkaassa vedessä kohti Vantaanjoen latvoja. Kuva: Samuli Puroila
SAVE-hankkeen yhteydessä ajatukseni karkaavat jatkuvasti kalastukseen. Ehkä haluan ajatella, että jokivesiä kirkastamalla teemme kaloille palveluksen. Että ikään kuin osaltani pyydän kaloilta anteeksi, että pyydystän niitä, kopautan nuijalla päähän ja syön. Tai ehkä haluan vain nähdä useammin pohjan ja kiven takana kallistelevan kalan, joka keräilee voimia seuraavaan parin metrin etappiin, ylös- ja eteenpäin.
Minulla ei ollut aavistustakaan siitä, että kipsiä voisi käyttää Itämeren suojeluun. – Mutta sen osoittaa jo maaperäkemia ja kohta kokeellinen hankekin! Näin vakuutettiin vuonna 2007, kun minua pyydettiin TraP-hankkeen ohjausryhmään. Ja tottahan se on! TraP-hankkeen tutkijat osoittivat, että peltojen kipsikäsittely laskee fosforin huuhtoumaa noin 50 prosenttia. Tuumimme, että tässäpä on todella tepsivä keino maatalouden ympäristötukiohjelmaan. Mitään ei kuitenkaan tapahtunut, eikä kipsistä tullut osa ympäristöohjelmaa. – Se siitä, totesi moni hankkeessa mukana ollut.
Huoli Itämeren tilasta on minussa kuitenkin syvällä. Lapista etelään tulleena löysin juuri mereltä lapsuudesta tutun tuntureiden avaruuden ja tuulen jatkuvan kohinan. Useissa esitelmissäni toin jankutukseen saakka esiin, kuinka tehokas ja edullinen keino kipsi on Itämeren tilan parantamiseksi. Ehkä sen avulla saataisiin myös maatalouden syyllistäminen loppumaan. TEHO-hankkeen loppuseminaarin lounaalla helmikuussa 2014 Risto Artjoki maa- ja metsätalousministeriöstä selitti, että tarvitaan laajamittainen pilotti osoittamaan kipsin levityksen toteuttamiskelpoisuus ja hyväksyttävyys sekä varmistamaan saadut tulokset. Nämä osoittautuivat SAVE-hankkeen syntysanoiksi.
Tämänkaltaisia leväkukintoja ei tuntureilla tapaa eikä niihin toivoisi törmäävän Itämerelläkään. Kuva: Riku Lumiaro
Ymmärsin viimein, että hallinto ei voi tehdä päätöksiä, jos asiaa ei ole tutkittu kaikista mahdollisista näkökulmista. Voisiko siis tieteentekijä ryhtyä kerrankin puheiden ohella myös käytännön hommiin meren suojelun edistämiseksi? Selvästi tarvittiin vastuuta ottavia toimijoita. En lopulta epäröinyt. Yhdistin voimani kahden TraP-hankkeen tutkijan, Petri Ekholmin ja Antti Ihon kanssa ja ryhdyimme luomaan laajaa pilottihanketta; Petri ja minä tutkimuksesta vastaavina ja Antti tieteellisenä neuvonantajana.
Hankkeen ydin oli selvä alusta alkaen. Teemme tiivistä ja luottamuksellista yhteistyötä viljelijöiden kanssa levityksen organisoimiseksi ja saatujen kokemusten jalostamiseksi. Samalla varmistamme uudella valuma-alueella, että huuhtoumaa koskevat tulokset pätevät. Hankesuunnitelmiin saatujen kommenttien myötä selvitettävien teemojen määrä kasvoi kattamaan vaikutukset vesieliöstöön, maaperään ja kasvustoon. Sanalla sanoen, käännämme kaikki kivet kipsikäsittelyn toimivuuden arvioimiseksi.
Olemme arvioineet sekä SYKE:n että Helsingin yliopiston malleilla, että laajamittainen kipsikäsittely savipelloilla Saaristomeren valuma-alueella voisi vähentää vuotuista fosforikuormaa jopa 100 tonnia. Määrän voi odottaa parantavan selvästi erityisesti Saaristomeren rannikkovesien tilaa, sillä yhdyskuntien typpikuormaa on vastikään vähennetty EU:n yhdyskuntajätevesidirektiivin mukaisesti. Myös Suomenlahden valuma-alueella on merkittävää vähennyspotentiaalia. Saisimme Suomesta todella hienon esimerkin myös muille Itämeren maille, ja kenties kipsikonseptia voitaisiin viedä vaikkapa Puolaan.
Laajamittainen pilotti on aina yhteiskunnallinen koe, jossa testataan kahta seikkaa: toimijoiden valmiutta toteuttaa hanke sekä mahdollisten ennakoimattomien ja yllättävien seikkojen määrää ja vaikutusta. Yllätyksiin on nytkin syytä varautua. Jos kaikki kuitenkin menee hypoteesien mukaisesti, laadimme suunnitelman kipsin levittämisestä Saaristomeren, Suomenlahden ja osin Pohjanlahdenkin valuma-alueilla. Samalla pohdimme, kuinka kipsi voidaan vapaaehtoisena keinona liittää osaksi maatalouden ympäristökorvausjärjestelmää. Tässä pohdinnassa pilottiin osallistuvien viljelijöiden kokemukset ja ajatukset ovat korvaamattomana apuna. Hankkeen luonnontieteelliset tulokset varmistuvat kolmen vuoden kuluessa, mutta seurantaa tarvitaan pidempään. Alustavia taloudellisia analyyseja voidaan laatia jo aiemmin.
SAVE-hankkeessa on jo tässä vaiheessa riittänyt kaikille tutkijoille jalkatyötä kilometrikaupalla. Kiirettä on pitänyt, mutta on se ollut antoisaa. On ollut mahtavaa nähdä kuinka positiivisesti ja aktiivisesti Savijoen alueen viljelijät, kunnat ja muut toimijat ovat ottaneet hankkeen vastaan. Se syventää minussa uskoa siihen, että me saamme ratkaistuksi Itämeren suojelun haasteet.
