Siirry pääsisältöön

TWINWIN

Carbon Action, Käynnissä

Uudistava maatalous, Carbon Action

Luonnon monimuotoisuuden vaikutus pellon hiilensidontaan

TWINWIN -tutkimushanke selvittää, miten lisäämällä viljelymaiden luonnon monimuotoisuutta voidaan tehostaa hiilen sitoutumista maaperään. Erityisesti selvitetään sitä, mitkä monimuotoisuuteen liittyvät mekanismit ovat hiilen sitoutumisen kannalta keskeisiä.

Virallinen nimi

Luonnon monimuotoisuuden vaikutus pellon hiilensidontaan

Kesto

I vaihe 2019–2021, II vaihe 2021–2023

Vastuu­henkilöt

Jari Liski, Jussi Heinonsalo, Laura Höijer

Vastuutahot

Ilmatieteen laitos, Helsingin yliopisto, Baltic Sea Action Group, Zürichin yliopisto

Rahoittaja

Maj ja Tor Nesslingin säätiö

Viljelymaiden monimuotoisuus on kaventunut

Luonnon monimuotoisuus voi edistää hiilen sitoutumista viljelymaiden maaperään monella tavalla. Monilajinen kasvillisuus yhteyttää ilmakehän hiilidioksidia tehokkaasti ja kuljettaa hiiltä eri syvyyksille maaperään. Monimuotoinen maaperän mikrobiyhteisö edesauttaa pysyvien hiilimuotojen muodostumista ja lisää maaperän viljavuutta, mikä lisää kasvien kasvua ja siten hiilivirtaa maaperään.

Nykyaikainen maatalous, jossa käytetään varsin yksipuolisia viljelymenetelmiä, sekä kasvinsuojeluaineita ja keinolannoitteita, on kaventanut viljelymaiden monimuotoisuutta. Monimuotoisuuden lisäämisen vaikutukset hiilensidontaan tunnetaan huonosti.

TWINWIN -hankkeen tavoitteena on selvittää, miten viljelymaiden luonnon monimuotoisuutta lisäämällä voidaan tehostaa hiilen sitoutumista viljelymaiden maaperään. Erityisesti selvitetään sitä, mitkä monimuotoisuuteen liittyvät mekanismit ovat hiilen sitoutumisen kannalta keskeisiä.

Tieteellisen tutkimuksen lisäksi panostetaan vaikuttamistyöhön.

Kattava kenttäkoe Helsingin Viikissä

Luonnon monimuotoisuuden hiilensidontavaikutuksia tutkitaan kenttä- sekä kasvihuonekokeiden avulla. Kenttäkokeiden kautta selvitetyt biodiversiteetin vaikutusmekanismit lisätään viljelymaiden hiilen varastoitumisen laskentajärjestelmään. Tämä auttaa käsittelemään maanviljelyn ekologista kestävyyttä kokonaisvaltaisemmin.

Keväällä 2019 perustettiin tutkimushankkeen eri osia yhdistävä, monivuotinen kenttäkoe Viikin koe- ja tutkimustilan alueelle. Kenttäkoe koostuu seitsemästä erilaisesta käsittelystä siten, että neljää eri monimuotoisuuden tasoa verrataan ohran monokulttuuriviljelyyn.

Monimuotoisuutta kokeeseen tuovat kahdeksan erilaista aluskasvia, jotka kasvavat ohran alla joko yksin tai kahden, neljän ja kahdeksan lajin yhdistelminä. Sadonkorjuun jälkeen alus- ja kerääjäkasvit jatkavat kasvuaan, kun taas ohran monokulttuuri kynnetään. Kokeessa on myös mukana avokesanto (eng. bare fallow), jossa ei kasva ollenkaan kasveja. Kokeessa on yhteensä 60 koeruutua.

Kokeessa tutkitaan mm. kasvien peittävyyttä, kasvitauteja, sadon määrää, kasvien juuriston ja maan mikrobiologiaa, maaperän hiilikemiaa, kasvihuonekaasujen vaihtoa ja maaperän eläimiä. Kokeen tuloksia hyödynnetään maaperän hiilimallinnuksessa.

Tutkimuksen osat täydentävät toisiaan

Tutkimustyö on jaettu neljään työpakettiin. Työpaketti 1 ”Diversiteetti” tutkii kasvillisuuden ja maaperän mikrobiologian monimuotoisuuden merkitystä kasvien kasvuun, taudinkestävyyteen ja hiilenkiertoon sekä maaperän eläimiin.

Työpaketti 2 ”Maaperä” tutkii työpaketti 1:n tutkiman monimuotoisuuden yhteyttä maaperän ominaisuuksiin pysyvien hiilimuotojen ja kasvien kasvun kannalta.

Työpaketti 3 ”Ilmakehä” tutkii työpakettien 1 ja 2 tulosten merkitystä hiilivirtoihin pellon ja ilmakehän välillä. Työpaketti 4 ”Mallitus” laajentaa pellon kasvillisuuden ja maaperän hiilikiertoa kuvaavia malleja huomioimaan luonnon monimuotoisuuden vaikutukset.

Ota yhteyttä

Jari Liski, Ilmatieteen laitos, jari.liski@fmi.fi,

Jussi Heinonsalo, Helsingin yliopisto, jussi.heinonsalo@helsinki.fi

Laura Höijer, BSAG, laura.hoijer@bsag.fi

Hankkeen etapit

2019–2021

I vaihe

Hankkeen ensimmäisessä vaiheessa vuosina 2019–2021 perustettiin kunnianhimoinen koeasetelma Helsingin yliopiston Viikin opetus- ja tutkimustilan koepelloille ja tutkimustyö, niin erilaiset mittaukset kuin mallituskin, saatiin mainiosti käyntiin. Lue lisää ensimmäisestä vaiheesta.

2021–2023

II vaihe

Hankkeen toisessa vaiheessa laajennetaan monimuotoisuuden tutkiminen kasveista ja mikrobeista myös maaperän eläimiin. Lue lisää toisesta vaiheesta.

image/svg+xml

Jo aiemmin tiedettiin, että luonnon monimuotoisuus ja esimerkiksi syväjuuriset oheiskasvit vaikuttavat hiilen kiertoon maatalousmaassa. Nesslingin säätiön rahoitus mahdollistaa pitkäjänteisen tutkimuksen siitä, mitkä tarkemmat mekanismit ovat hiilen sitoutumisen kannalta keskeisiä.

Jussi Heinonsalo, professori, Helsingin yliopisto

Uudistava maatalous

Katso video.

Miten ruoantuotanto hyötyy lisääntyvästä monimuotoisuudesta?

Zürichin yliopiston professori Anna-Liisa Laine kertoo TWINWIN -hankkeen alustavista tuloksista Soil at Risk -symposiumissa kesällä 2021.

Hankkeessa mukana

Maj ja Tor Nesslingin säätiö logo

Lue myös

image/svg+xml