Keinoja ilmastonmuutoksen hillitsemiseen ja siihen sopeutumiseen
Biostimulantit, uudet geeniteknologiat ja rakennusten jälkiasennustekniikat tärkeitä keinoja tulevaisuudessa
Tarkastelen kirjoituksessani keskeisiä tulevaisuuden keinoja ilmastonmuutoksen hillitsemiseen ja siihen sopeutumiseen. Käsittelemäni keinot voi luokitella biostimulantteihin, uusiin geeniteknologioihin ja rakennusten jälkiasennustekniikoihin. Kirjoituksen havainnot pohjautuvat kirjallisuustarkasteluun ja siinä esiin nousseisiin alan uusiin tieteellisiin artikkeleihin.
Biostimulantit
Ilmastonmuutosta voidaan hillitä orgaanisten maaperän ainesosien kuten lannan, merilevän ja mullan avulla, jotka parantavat viljelys-, laidun- ja metsämailla maaperän fysikaalisia, kemiallisia ja biologisia ominaisuuksia. Biostimulantit ja biopestisidit voivat hillitä ilmastonmuutosta parantamalla maaperän terveyttä, satoisuutta ja maaperän orgaanisen hiilen sitomiskykyä sekä vähentää kasvihuonekaasuja.
Trichoderma-sienistä on monenlaista hyötyä ilmastonmuutoksen hillinnässä. Ne voivat tehdä myrkyttömiksi pestisidejä ja muita saastukkeita maaperässä. Ne voivat myös parantaa biologisesti maaperää raskasmetalleista. Trichoderma-sienet edistävät myös kasvien kasvua ja hillitsevät abioottista stressiä kasveissa. Ne voivat lisätä mm. suolastressin sietokykyä ja kuivuuden suojaa kasveissa.
Kasvien abioottista stressiä voidaan hillitä melatoniinilla, jonka lisäys lisää kasvien antioksidanttisia puolustusmekanismeja, stabiloi solukalvojen eheyttä ja indusoi osmoottista korjausta stressatuilla kasveilla. Hormoni vaikuttaa stressiherkkiin geeneihin ja viestintäpolkuihin johtaen lisääntyneeseen kasvien stressin sietokykyyn. Maataloudessa melatoniinin lisäämisessä kasveihin on käytetty siementen pohjustuskäsittelyä, lehvästön ruiskutusta ja juurten käsittelyä.
Potentiaaliset ilmastonmuutoksen vaikutukset tulisi huomioida syötävien sienten tuottavuuteen. Esimerkiksi Välimeren alueella tärkeiden syötävien sienien optimaalinen tuotantoalue siirtyy korkeammille alueille, joissa tuottavimmat lajit tulevat enenevässä määrin ilmastonmuutoksen vaikutukselle alttiiksi. Siten esim. männynleppärousku- ja herkkutattisadot voivat vähentyä alueella.
Metsien ilmastonmuutoksen hillinnässä on maaperän kuolleen mikrobiaineksen hiilen määrään vaikuttaminen tärkeä kohde, jolla on vaikutusta hiilen sidontaan. Metsistä saatavista tuotteista pitkäikäisillä puutuotteilla rakentamisessa ja huonekaluissa on voimakkaampi ilmastonmuutosta hillitsevä vaikutus kuin lyhytikäisillä puutuotteilla kuten bioenergialla ja paperilla.
Kasvien sopeutumisessa ympäristöstressiin ovat kasvien juuret ja niihin yhteydessä olevat mikrobit tärkeitä. Sietokykyinen AM-symbioosi on ratkaisevassa asemassa kasvien reagoinnissa ympäristön stressiin. Juurten fenotyypitys on innovatiivinen työkalu juurten ja mikrobien vuorovaikutusta tutkittaessa.
Esimerkkinä puulajien sopeutumisesta ilmastonmuutokseen selvitettiin dendrokronologisin menetelmin, että siperiankoivu toipuu nopeammin kuivuuden jälkeen kuin koreankoivu. Tuloksista voidaan vetää johtopäätös, että lämpötilan kohoaminen on jo vaikuttanut siperiankoivun kasvuun, kun taas koreankoivun levinneisyys voi rajoittua tulevaisuudessa, mikäli ilmaston lämpeneminen jatkuu tai voimistuu.
Mallinnuksella seitsemällä eurooppalaisella puulajilla huomioitaessa siemenalkuperän valinta ja ympäristö- ja geneettinen vaihtelu on laskettu, että vuotuiseen maanpäälliseen hiilinieluun nuorissa metsissä vaikuttamiseksi metsien resilienssin lisäämiseksi havupuut tulisi korvata useilla havupuuta kasvavilla alueilla lehtipuilla.
Geeniteknologiat
Geenimanipuloidut viljelykasvit voivat olla hyödyllisiä ilmastonmuutoksen hillitsemisessä. Monivuotisella viljelykierron vaihtelemisella voidaan hillitä mm. niityillä maaperän orgaanisen hiilen vähenemistä, jolla on maataloudellisia ja ympäristöystävällisiä hyötyjä resilienssiin ja biodiversiteettiin.
Niin sanotun molekyylikytkimen säätely voi kohdistua useisiin stressitekijöihin eri kasvilajeilla. Tulevaisuudessa satojen parantamiseen kohdistuvat kehittyneet jalostustekniikat yhdessä genomisten ja bioteknologisten työkalujen kanssa. Synteettisen biologian käyttö molekyylikytkimissä auttaa paremmin ymmärtämään kasvien stressibiologiaa.
Rakennusten jälkiasennustekniikat
Rakennusten jälkirakentamisen vaikutuksia mm. sisäilman laatuun voidaan arvioida kvantitatiivisesti eri ilmastoskenaarioissa systemaattisen mallinnuksen avulla. Sitä voidaan käyttää äärisääolosuhteiden– ja energiavaatimusten vallitessa. Suomessa rakennussektorin ilmastonmuutoksen hillitseminen on tärkeää. Lämmityksen tarpeen arvioidaan alenevan enemmän kuin viilennystarve lisääntyy. Viilennyksen on arvioitu tulevan kuitenkin pitkällä aikavälillä hallitsevaksi Etelä-Suomessa. Kunnostuksen on arvioitu olevan tehokkain tapa vähentää energiaintensiteettiä. Erilaisilla katon viilennystekniikoilla voidaan vaikuttaa rakennusten sisälämpötiloihin. Tekniikat jaetaan aktiivisiin ja passiivisiin. Ideaaliset katon viilennysteknologiat voidaan jakaa tehokkaaseen lämmön heijastukseen, vankkaan lämmön eristykseen ja taitavaan lämmön hillitsemiseen.
Rakennusten ilmastonmuutosta voidaan parantaa erilaisilla jälkiasennustekniikoilla. Ilmastonmuutoksen mallinnuksella ja energiasimulaatiolla on merkittävä rooli jälkiasennuksen suunnittelussa. Passiiviset jälkiasennusstrategiat voivat alentaa ylilämpenemisriskejä merkittävästi, kun taas aktiivista viilentämistä tarvitaan lämpimillä alueilla tulevaisuuden ilmastossa. Asuinkerrostaloissa Etelä-Euroopassa vertailtaessa energiakunnostettuja ja kunnostamattomia taloja havaittiin, että talojen lämmitysenergian tarve väheni, kun taas viilennystarve lisääntyi, mikä vähensi kuitenkin talojen kokonaisenergian tarvetta.
Kirjoittaja
Juha Kaitera
Juha Kaitera toimii Luonnonvarakeskuksessa erikoistutkijana. Hän on myös dosentti Oulun yliopistossa erikoisalueenaan ’Ruostesienten epidemiologia’. Kirjoittaja toimii Valtakunnallisessa vihreän siirtymän koordinaatiohankkeessa asiantuntijana teemassa Ilmastonmuutokseen sopeutuminen ja hillintätoimet.