Kipsikäsittely – oireiden hoitoa vai vastaus vesiensuojelutarpeeseen?

Markku Ollikainen
Professori 
Helsingin yliopisto

Peltojen kipsikäsittely saattaa olla se toimi, jolla Saaristomeren sisäosien veden laatu käännetään parempaan suuntaan

Valtio on päättänyt tukea Saaristomeren valuma-alueen peltojen kipsikäsittelyä osana uutta vesiensuojelun tehostamisohjelmaa. Saaristomeri on kriittisessä tilassa ja tarvitsee pikaista apua – valuma-alueen maatalouden ravinnepäästöt ovat sen merkittävin kuormittaja. Tuoreen tutkimuksen mukaan suomalaiset arvostavat hyvinvoivaa meriympäristöä. Yhteiskunta on valmis rahoittamaan maatalouden vesiensuojelutoimia, jotta viljelijät voivat niitä toteuttaa. Peltojen kipsikäsittely saattaa olla juuri se toimi, jolla Saaristomeren sisäosien veden laatu käännetään parempaan suuntaan.

Uudessa vesiensuojelun tehostamisohjelmassa on osoitettu varoja Saaristomeren valuma-alueen peltojen laajamittaiselle kipsikäsittelylle. Kuva: Riku Lumiaro

Osaksi maatalouden fosforipäästöjä hillitsevää politiikkaa

Kipsikäsittely sopii hyvin osaksi politiikkaa, jolla pyritään hillitsemään maatalouden fosforipäästöjä vesistöihin. Maa-ainekseen sitoutuneen fosforin huuhtoumaa pelloilta voidaan vähentää eroosion torjuntakeinoilla, esimerkiksi talviaikaisella kasvipeitteisyydellä. Leville käyttökelpoisen liuenneen fosforin huuhtouman vähentämiseen ei kuitenkaan ole lyhyen aikavälin keinoja. Yhteiskunta turvautuu tiukkoihin fosforilannoitusrajoihin, mutta ne vähentävät liuenneen fosforin huuhtoumaa vain pitkän aikavälin kuluessa. Peltojen kipsikäsittely on vesiensuojelukeino, joka vähentää kummankin fosforimuodon huuhtoumaa ja heti. Näin se luo aikaa korkeiden fosforitaseiden alasajoon.

Kipsin avulla pellon fosforikuormaa saadaan leikattua nopeasti, sillä kipsin vaikutus alkaa välittömästi sen liuettua maahan. Kuva: Janne Artell

Kipsikäsittely vesiensuojelukeinona

Meiltä SAVE-hankkeessa kysytään toisinaan, miksi hoidetaan oiretta eikä ongelman syytä. Eikö olisi parempi ryhtyä toimiin viljelytapojen parantamiseksi kipsikäsittelyn sijaan? Vastaus on, että molempia tarvitaan.

Näkemystä tukee kokemus vesiensuojelupolitiikasta muilla sektoreilla. Kun katsotaan mitä tahansa vesiä kuormittavaa tuotantolaitosta, se vähentää vesistöpäästöjään kahdella tapaa: tehostamalla tuotantoa ja neutraloimalla tuotannon jälkeiset päästöt ns. piipunpääteknologialla. Jopa tehokas metsäteollisuutemme turvautuu vesiensuojelussaan myös tuotantoprosessin jälkeiseen puhdistusteknologiaan. Se, kuinka paljon laitokset panostavat kuormituksen vähentämiseen tuotantoprosessin kautta (vaikkapa vesikierron sulkemiseen) ja kuinka paljon piipunpääpuhdistukseen, riippuu niiden välisistä hintasuhteista.

Sama pätee maatalouteen. Olipa viljely kuinka kehittynyttä tahansa, aina syntyy ravinnekuormaa. Myös viljely perustuu taloudellisiin valintoihin, joita tukee viljelijän kokemusperäinen tieto. Viljelijä tekee tuotantoa koskevat valintansa ottaen huomioon tuotantokasvien ja lannoitteiden hinnat, eli sadosta saatavan nettotulon, sekä maanparannus- ja vesitaloustoimien kustannukset. Kunkin peltolohkon ravinnekuorma määräytyy tämän valinnan tuloksena ja sitä muovaa vuosittain sääolojen satunnainen vaihtelu. Peltojen kipsikäsittely astuu kuvaan vesiensuojelukeinona, joka vähentää pelloilta lähtevää fosforihuuhtoumaa. Toiminnan taloudellinen logiikka on sama kuin esimerkkinä käytetyn metsäteollisuusyrityksen: tehostetaan viljelyä ravinteiden tarkemmaksi hyödyntämiseksi ja ehkäistään kipsin avulla fosforin huuhtoutumista. Erona tosin on, että maatalouden ravinnehuuhtouma on pistekuormituksen sijaan hajakuormitusta, johon ei suoraan voida kohdistaa ympäristöohjausta siten kuin tuotantolaitoksiin.

Kipsikäsittelyllä voidaan tavoittaa laajat pinta-alat

Useimpien tilojen kannattavuus on heikolla tolalla, ja peltojen kasvukunnon, vesitalouden ylläpidon ja vesiensuojelun kannalta tärkeitä, mutta kalliita investointeja helposti lykätään. Niiden laajempi edistyminen edellyttäisi tilojen tuottavuuden nousua, jota ei valitettavasti ole näköpiirissä. Tässä tilanteessa valtion tukeman kipsikäsittelyn avulla voidaan edistää vesiensuojelua. Vastaavasti merkittävä osa pelloista, lähes 37 %, on vuokrapeltoja. Tutkimusten mukaan vuokraviljelijän ei ole kannattavaa investoida näiden peltojen kasvukuntoon ja vesiensuojeluun. CAP-politiikan tilatuen ja Suomen ylikompensoivan ympäristökorvausjärjestelmän on arvioitu pitävän tuotannossa noin 20 % niin sanottuja marginaalipeltoja, joissa tuotanto ei kannata. Mainitut pinta-alat voivat yhdessä kattaa jopa runsaat miljoona hehtaaria ja puolet maatalouden vesistökuormasta. Paraskaan neuvonta viljelytapojen kehittämiseksi tuskin auttaa tätä osaa viljelymaistamme, mutta kipsikäsittelyn avulla nämäkin pellot voidaan soveltuvin osin liittää vesiensuojelun piiriin.

Nopeavaikutteinen keino antaa lisäaikaa

Saaristomeri tarvitsee kipeästi apua ja siksi kipsin nopeavaikutteisuus on erityisen tärkeää. Saaristomeren sisäosat ovat todella huonossa kunnossa. Niin tärkeitä kuin toimet viljelytapojen kehittämiseksi ovatkin, ne eivät tavoita läheskään kaikkia viljelijöitä ja muutoksen saaminen vie aikaa. Merensuojelu unohtuu, jos vaaditaan vain odottamaan pidemmällä aikavälillä saatavia tuloksia viljelykäytäntöjen muutoksista. Meren ystävä ei voi mitenkään sallia toimien lykkäämistä. Nopeita toimia edellyttävät myös Suomen kansainväliset sitoumukset.

Kipsikäsittelyn ja ”juurisyiden” poistamisen suhdetta voi toki katsoa toisinkin päin. Viljelytapojen muutos ympäristöllisesti kestävään suuntaan on ehdottomasti tarpeen. Peltojen kipsikäsittely luo myös aikaa viljelytapojen muutoksen edistämiseen. Työ jota esimerkiksi Helsingin yliopiston OSMO-hankkeessa on tehty, on ehdottoman tärkeää. Myös vaihtoehtoisten kipsin kaltaisten innovatiivisten maatalouden vesiensuojelumenetelmien tutkimus on tarpeen. Tarvitsemme esimerkiksi kipsikäsittelyyn soveltumattomille järvialueille sopivia vesiensuojelukeinoja. Onkin hieno asia, että rakennekalkin ja maanparannuskuitujen tutkimusta edistetään valuma-aluetasolla, jotta näiden menetelmien toimivuudesta saadaan lisää tutkittua tietoa.

Viljelijöiden panoksella parannusta meren tilaan

Talkoot Saaristomeren tilan parantamiseksi alkavat nyt. On tärkeää, että mahdollisimman moni viljelijä Saaristomeren valuma-alueella osallistuu peltojen kipsikäsittelyyn, jotta kipsistä saadaan suurin mahdollinen hyöty meren tilan parantamiseen. Viljelijöille kipsikäsittelystä ei aiheudu kustannuksia. Laajamittaista peltolevitystä organisoi Varsinais-Suomen ELY-keskus, jolle toivotamme SAVE-hankkeen puolesta menestystä. Kipsikäsittelyn vaikutusta Saaristomeren fosforikuormitukseen tullaan seuraamaan, jolloin saamme yhä tarkemman kuvan menetelmän toimivuudesta. Yhdessä muiden valuma-aluetason tutkimusten kanssa luomme näin tietopohjaa tehokkaille ravinnekuormituksen vähentämistalkoille. Tätä tietoa tarvitaan myös muissa Itämeren maissa.

 

 

 

Suomenlahden, Saaristomeren ja Selkämeren valuma-alueiden kipsinlevitykseen sopivien peltolohkojen valinta

Vanhempi tutkija Juha Riihimäki Suomen ympäristökeskuksesta (SYKE Vesikeskus) on laatinut toisen, edellistä laajemman arvion kipsinlevitykselle soveltuvasta peltoalasta Suomessa. 

Juha Riihimäki, Suomen ympäristökeskus

Jatkoin kipsinlevitykseen soveltuvien peltojen määrän arviota Saaristomeren valuma-alueen arvion jälkeen laajentamalla tarkastelualuetta. Tässä tarkastelussa ovat mukana Suomenlahden, Saaristomeren ja Selkämeren valuma-alueet (kuva 1). Suomenlahden valuma-alueen tarkastelu käsittää itäosassa vain valuma-alueet, jotka laskevat Suomenlahteen Suomen alueelta. Käsittelemättä on siis jätetty valuma-alueet, jotka laskevat ensin rajan yli Venäjälle ja vasta Venäjän puolella Suomenlahteen.  Suomenlahden, Saaristomeren ja Selkämeren saarista tarkasteluun on otettu vain ne saaret, joissa on peltolohkoja ja kiinteä tieyhteys (lauttayhteydellä saavutettavat saaret jätettiin pois).

Kuva 1. Tarkasteltavat valuma-alueet. (Juha Riihimäki / SAVE)

Peltolohkojen valinta kaikilla alueilla on tehty samoin perustein kuin aiemmassa Saaristomeren manneralueen tarkastelussa:

  • Valuma-alueista on rajattu pois kaikki niiden yli yhden hehtaarin suuruisten järvien valuma-alueet, joissa järven viipymä on yli 10 vuorokautta.
  • Valuma-alueista on rajattu pois myös alueet, joilla Geologian tutkimuskeskuksen ennakkotarkastelun mukaan happaman sulfaattimaan todennäköisyys on suuri tai kohtalainen.
  • Pohjavesialueiden läheiset alueet on rajattu pois.
  • Myöskään Natura 2000 alueet eivät sovellu kipsinlevitysalueiksi ja ne on rajattu pois.

Kaikkiaan tarkastelualueella on lähes 1,39 miljoonaa hehtaaria peltolohkoja, joista kipsinlevitykseen sopivilla alueilla (kuva 2) on lähes 0,54 miljoonaa hehtaaria peltolohkoja (taulukko 1). Kipsille soveltuvilla peltolohkoilla (vuoden 2016 tietojen mukaisessa kasviryhmäkohtaisessa jakaumassa) kevätviljojen osuus on 66 %, nurmien osuus 28 % ja syysviljojen osuus 4 %.

Kuva 2. Kipsinlevitykseen soveltuvat alueet. (Juha Riihimäki / SAVE)
Taulukko 1. (Juha Riihimäki, SYKE)

Kipsille soveltuvien peltolohkojen jako orgaanisiin maihin, kivennäismaihin ja savimaihin on tehty käyttäen Suomen maannostietokantaa, jonka mukainen luokitus yleistettiin em. luokkiin. Peltolohkoista 63 % sijaitsi savimailla, 30 % kivennäismailla ja 7 % orgaanisilla mailla  (taulukko 2).

Taulukko 2. (Juha Riihimäki, SYKE)

Käytännössä myös lohkokohtainen soveltuvuus kipsinlevitykselle tulee tarkastaa aina erikseen. SAVE-hankkeen pilotista saatua kokemusta kipsinlevityksen soveltuvuudesta voidaan myös käyttää tuottamaan vielä tarkempia arvioita potentiaalisesta kipsinlevitysalueesta.

Kipsinlevitykseen soveltuvien lohkojen kartoitus

Vanhempi tutkija Juha Riihimäki Suomen ympäristökeskuksesta on laatinut ensimmäisen arvion kipsinlevitykselle soveltuvasta peltoalasta Saaristomeren valuma-alueella.

Juha Riihimäki, Suomen ympäristökeskus

Kuinka paljon Etelä-Suomen rannikkoalueilta löytyy peltoja, joille kipsiä voidaan levittää? Tätä asiaa selvitin alustavasti Saaristomeren valuma-alueella. Siihen kuuluvat Laajoen, Mynäjoen, Hirvijoen, Aurajoen, Paimionjoen, Halikonjoen, Uskelanjoen ja Kiskojoen-Perniöjoen valuma-alueet sekä rannikon mantereella olevien pienten jokien valuma-alueet ja näiden välialueet (Kuva 1). Kaikki saaret, mukaan lukien Saaristomeren suuret saaret (mm. Kemiönsaari, Paraisten saaret, Rymättylä ja Kustavi) jäivät tässä vaiheessa vielä pois tarkastelusta. Koko tarkastelualueen pinta-ala on lähes 658 000 hehtaaria, josta peltoa on noin 202 000 hehtaaria.

Kuva 1. Saaristomeren valuma-alue (Juha Riihimäki / SAVE)

Ensimmäinen tehtävä oli erotella tarkastelualueesta ne pellot, joilta tulevat valumavedet laskevat järviin, joissa vesi viipyy pitkään. Jäljelle jäivät pellot, joista vesi laskee mereen joko suoraan tai lyhytviipymäisten järvien kautta. Veden viipymällä on merkitystä kipsin käyttöön siten, että kipsin sisältämä sulfaatti saattaa pitkäviipymäisissä järvissä aiheuttaa veden kerrostuneisuutta ja mahdollistaa pohjaan varastoituneiden ravinteiden vapautumisen veteen.

Valuma-alueista rajasin siis pois kaikki niiden yli 1 ha suuruisten järvien valuma-alueet, joissa järven viipymä on yli 10 vuorokautta (aineistona järvirekisterin yli 1 ha järvet ja niille vesistömallia varten laskettu viipymä). Raja-arvoksi valittu 10 vuorokautta on vesipolitiikan puitedirektiivin vesimuodostumien tyypittelyohjeessa annettu lyhytviipymäisten järvien raja-arvo.

Ulkopuolelle jätin myös happamilla sulfaattimailla olevat pellot sekä pellot, jotka ovat pohjavesialueilla, Natura2000-alueilla tai välittömästi niiden läheisyydessä. Happamien sulfaattimaiden peltoja rajatessani käytin GTK:n happamien sulfaattimaiden ennakkotulkintaa, sillä varsinainen kartoitus ei ole vielä koko alueella valmistunut. Pois jäivät pellot, joilla ennakkotulkinnan mukainen happaman sulfaattimaan todennäköisyys on suuri tai kohtalainen (Kuva 2).

Kuva 2. Kipsinlevitykseen soveltumattomat, viipymältään pitkien järvien valuma-alueet, happamien sulfaattimaiden alueet, pohjavesialueet ja Natura 2000 alueet ovat kuvassa mustia alueita (Kartta: Juha Riihimäki / SAVE)

Karkean arvion peltojen maalajisuhteista sain maannostietokannasta, jonka luokkajaon yleistin savimaihin, kivennäismaihin ja orgaanisiin maihin.

Lopullinen kipsinlevitykseen soveltuva peltoala näyttää tarkastelun mukaan olevan Saaristomeren mantereella olevalla valuma-alueella siis oheisen taulukon mukainen. Kipsinlevitykseen soveltuvia peltoja on tarkastelemallani alueella yhteensä arviolta 132 000 hehtaaria. Huomattava on, että tarkastelussa on mukana kaikki peltolohkot riippumatta pellon käytöstä.

Kipsinlevitykseen sopiva peltoala Saaristomeren valuma-alueella (alustava arvio, Juha Riihimäki, SYKE)

Pinta-ala (hehtaaria)
Kaikki pellot 132 000
Kivennäismailla olevat pellot 22 000
Savimailla olevat pellot 106 000
Orgaanisilla mailla olevat pellot 4 000

 

Toimivaa tutkimusta Itämeren hyväksi

Markku Ollikainen, Ympäristö- ja luonnonvaraekonomian professori, Helsingin yliopisto, p. 02941 58065,markku.ollikainen (a) helsinki.fi
Markku Ollikainen, Helsingin yliopisto

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.

Runsas kukinta
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.