Biodiversiteettivaikutusten arvioinnin parantaminen uudistavassa maataloudessa

Luonnon monimuotoisuuden vähenemisen torjuminen maatalouden avulla

Luonnon monimuotoisuus eli biodiversiteetti on elintärkeää planeettamme terveyden ja selviytymisemme kannalta, mutta valitettavasti se hupenee hälyttävää vauhtia. Monimuotoisuuden väheneminen tulee saada pysäytetyksi, sillä olemme riippuvaisia luonnosta monien keskeisten ekosysteemipalveluiden, kuten hiilen varastoinnin, pölytyksen ja vedenpuhdistuksen kautta. Myös maatalous ja sen muutokset vaikuttavat luonnon monimuotoisuuteen keskeisesti. Maankäytöllä, maankäytön muutoksilla, kasvihuonekaasupäästöillä, sekä torjunta-aineiden käytöllä ja muilla sen kaltaisilla toimilla on merkittäviä vaikutuksia luonnon monimuotoisuuteen. Jos haluamme lisätä luonnon monimuotoisuutta maatalousmailla, maatalouskäytäntöjä on muutettava.

Mitä on uudistava maatalous?

Uudistava maatalous on viljelytapa, joka on viime aikoina herättänyt tutkijoiden, maanviljelijöiden ja alan johtavien yritysten huomion. Sen ydinajatuksena on tehdä yhteistyötä luonnon kanssa kestävän ja tuottavan viljelyjärjestelmän kehittämiseksi. Keskeistä on maaperän kasvukunnon ylläpitäminen. Hyväkuntoinen maaperä tukee monia ekosysteemipalveluja, jotka puolestaan tukevat sekä viljelijää että luontoa. Maaperästä huolehtiminen lisää esimerkiksi maaperän biodiversiteettiä. Se lisää hyödyllisiä mikrobeja, jotka kierrättävät ravinteita, helpottavat kasvien viestintää, varastoivat hiiltä, parantavat vesihuoltoa ja suojaavat kasveja taudeilta luonnollisesti, jolloin kemiallisten aineiden tarve vähenee.

Luonnon monimuotoisuutta koskevien mittareiden kehittäminen ympäristön DNA:n avulla

Jotta voitaisiin tietää, onko toimilla onnistuttu palauttamaan maatalousmaan monimuotoisuutta, edistymistä on seurattava ja mitattava. Elinkaariarviointi (LCA) on hyödyllinen väline, jossa mallien avulla arvioidaan mahdollinen biodiversiteetin häviäminen koko tutkittavan toiminnan aikana. Näissä malleissa käytetään karakterisointikertoimia, joiden avulla toimintojen vaikutukset, kuten maatalouteen käytetyn maan määrä, muunnetaan mahdolliseksi lajien menetykseksi. Karakterisointikertoimet perustuvat käytettävissä oleviin tietoihin ja oletuksiin, joten niiden tarkkuus riippuu siitä, kuinka tarkasti malli kuvastaa todellisia olosuhteita. Nykyisin malleille syötettävä data perustuu usein tavanomaisiin maatalouskäytäntöihin, eikä näin ollen edusta vaihtoehtoisia viljelymenetelmiä kuten uudistavaa viljelyä. Mallin päivittämiseksi tarvitaan lisää tietoa maatalouskäytäntöjen vaikutuksesta maatalousmaan biodiversiteettiin. Tarvitaan lisää tietoa luonnon monimuotoisuuden tasoista erityyppisillä maa-alueilla: tavanomaisella viljelymaalla, uudistavalla viljelymaalla ja luonnonalueilla.

Luonnon monimuotoisuuden mittaaminen ympäristö-DNA:n avulla

Perinteiset menetelmät luonnon monimuotoisuuden seuraamiseksi ovat usein aikaa vieviä, kalliita ja vaativat asiantuntijatietoa. Ne ovat alttiita havainnointivirheille ja niitä voivat vaikeuttaa esimerkiksi sääolosuhteet tai joidenkin lajien vaikeasti tunnistettavat nuoruusvaiheet. Perinteisillä menetelmillä on haastavaa mitata tarkasti monimuotoisuuden tasoja ja kehittää tarkkoja karakterisointikertoimia tietyille viljelykäytännöille.

Hankkeen tavoitteena on käyttää ympäristö-DNA:ta (eDNA) peltoalueiden biodiversiteetin tarkkaan ja tehokkaaseen mittaamiseen useilla uudistavan viljelyn tiloilla. Ympäristö-DNA-analyysin tuloksia voidaan käyttää elinkaaren aikaisten biodiversiteettivaikutusten arviointimenetelmien parantamiseen, jotta voidaan paremmin arvioida viljelypäätösten vaikutusta biodiversiteettiin. Näin muut viljelijät, poliittiset päättäjät ja elinkaarianalyysien ammattilaiset voivat tulevaisuudessa arvioida ja sisällyttää uudistavan maatalouden biodiversiteettivaikutukset tarkemmin elinkaarianalyyseihin. Uudistavan maatalouden mahdolliset hyödyt saadaan siten tarkemmin selville.

Ympäristö-DNA-näytteiden kerääminen

Kaikki elävät organismit jättävät elinympäristöönsä DNA:ta esimerkiksi solujen irtoamisen, jätteiden erittymisen, karvanvaihdon ja lisääntymisen yhteydessä. Käyttämällä ympäristö-DNA-teknologiaa tutkijat voivat kerätä tätä geneettistä materiaalia ympäristöstä, kuten maaperästä, vedestä, ulosteista tai jopa ilmasta, ja tunnistaa läsnä olevat tai olleet organismit. Ympäristö-DNA-näytteiden kerääminen vaatii vähemmän resursseja ja asiantuntemusta kuin perinteinen seurantamenetelmä, ja näytteistä voidaan havaita paremmin harvinaisia tai vaikeasti havaittavia lajeja.

Hankkeessa kerätään ympäristö-DNA-näytteitä erilaisista maisemista eri puolilla Etelä-Suomea. Erilaisten maaseudun luontotyyppien ja maankäyttömuotojen biodiversiteetin ymmärtämiseksi hankkeessa tutkitaan sekä pelto- että laidunmaita, ja mukana on uudistavan maatalouden tiloja ja tavanomaista maataloutta, sekä perinteisiä maaseudun luontotyyppejä luonnollisena vertailukohtana. Näytteiden avulla kehitetään uusia karakterisointikertoimia elinkaarianalyyseja varten. Lopuksi pyritään toteuttamaan tapaustutkimuksen kertoimien testaamiseksi ja arvioimaan uudistavan maatalouden vaikutusta luonnon monimuotoisuuteen.

Lisätietoja

Natasha Järviö, LUT / Helsingin yliopisto, natasha.jarvio@lut.fi