Laskeuman laadun mittausasema Valkea-Kotisen seuranta-alueella. Hämeenlinnan Evolla sijaitseva valuma-alue kuuluu kansainväliseen ympäristön yhdennetyn seurannan verkkoon (ICP Integrated Monitoring). Alueella on tehty ilmansaasteiden vaikutustutkimusta ja pitkäaikaisseurantaa jo 1990-luvun alusta lähtien. Alueen mittaustuloksia hyödynnettiin Science of the Total Environment -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa. © Martin Forsius
Tieteentekijöiden ja päättäjien välinen yhteistyö on tuottanut tulosta eurooppalaisessa ilmansuojelupolitiikassa, todetaan Ambio-lehdessä hiljattain julkaistussa artikkelissa. Euroopan rikkioksidipäästöt ovat 1990-luvulta lähtien vähentyneet yli 80 prosenttia ja typpipäästöt noin 50 prosenttia. Erityisesti rikkipäästöjen vähentämistä pidetään ympäristönsuojelun menestystarinana.
Happosateet nousivat julkiseen keskusteluun jo viime vuosisadan loppupuolella, ja etenkin 1980-luvulla happosateita pidettiin yhtenä aikakauden vakavimmista ympäristöuhista. Tieteellinen ja julkinen kiinnostus aiheeseen johti lopulta koordinoituihin rajoitustoimiin Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa.
Suomi oli muiden Pohjoismaiden mukana laatimassa tutkimusta rikkiyhdisteiden kaukokulkeutumisesta Euroopassa 1970-luvun alussa. Tutkimuksessa todettiin, että koska päästöt ylittävät valtioiden ja maanosien rajat, Euroopan maiden ilmanlaatu on riippuvainen muiden maiden päästöistä. Tutkimuksen tulokset loivat pohjaa eurooppalaiselle yhteistyölle ja johtivat ilman laadun ja ekosysteemivaikutusten seurantaohjelmien perustamiseen sekä lopulta kaukokulkeutumissopimukseen. Vuonna 1979 solmittu kaukokulkeutumissopimus eli UNECE Convention on Long Range Transboundary Air Pollution, CLRTAP, velvoitti allekirjoittaneet maat tekemään kauaskantoisia ratkaisuja ilmapäästöjen rajoittamiseksi. Nykyään ilmapäästöjä rajoitetaan myös EU:n alaisuudessa.
Vasen kuva: Science of the Total Environment -lehdessä julkaistun tutkimuksen seuranta-alueet. Taustalla arvioitu rehevöitymisen kriittisen kuormituksen ylitys. Punaisilla alueilla ylitys ja siten haitallisten vaikutusten riski on kaikkein suurin. Oikeanpuoleinen kuva: Mallinnettu kokonaistyppilaskeuma vuosille 1880-2020 (kumulatiivinen tulos). Laskeuman laadun tuloksia käytetään kriittisten kuormitusten ylitysten ja ekosysteemivaikutusten arvioissa. © SYKE
Laskeuma vaurioittaa kasvillisuutta ja tappaa kaloja
Ihmistoiminnan aiheuttamat typpi- ja rikkipäästöt happamoittavat ympäristöä ja heikentävät luonnon ekosysteemejä. Tämän on todettu johtuvan siitä, että sateiden mukana maahan laskeutuvat päästöt kulkeutuvat maaperään ja vesistöihin. Happamoituminen aiheuttaa niissä kemiallisia muutoksia ja johtaa muun muassa metsäkasvillisuuden vaurioihin sekä kalakuolemiin. Typpiyhdisteet taas vauhdittavat rehevöitymistä, mikä ilmenee muutoksina kasvillisuudessa ja eliöstössä maa- ja vesiekosysteemeissä.
Päästöjen lähteet ovat moninaisia. Rikkiä pääsee ympäristöön erityisesti energiantuotannossa ja teollisuudessa, typen oksideja liikenteessä, energiantuotannossa sekä teollisuudessa ja ammoniakkia maataloudessa. Päästövähennyksistä parhaiten on onnistuttu energiantuotannon ja teollisuuden rikkipäästöjen vähentämisessä.
Pitkäaikaisella seurannalla ja malleilla tietoa päätöksentekoon
Kansainvälisissä neuvotteluissa päästöjen rajoittamiseksi ja toimenpiteiden vaikutusten arvioinnissa hyödynnetään sekä mittauksia luontovaikutuksista että erilaisia mallipohjaisia menetelmiä.
Pitkäaikaisella tutkimuksella ja seurannalla on saatu tietoa laskeuman laadun ekosysteemivaikutuksista ja muutoksista. Ilmiön kuvaamiseen kehitetyt käsitteet kuten kriittinen kuormitus (critical load) auttavat hahmottamaan kokonaisuutta ja perustelemaan päätöksiä päästörajoituksista. Kriittisten kuormitusten arvioita käytetään ilmaisemaan ekosysteemien haavoittuvuuden ja kantokyvyn kynnysarvoja.
”Yhdistämällä tietoa kokeellisesta ja prosessitutkimuksesta sekä ympäristövaikutusten seurannasta niin sanottuihin yhdennettyihin arviointimalleihin on voitu tuottaa päätöksentekijöille tietoa kustannustehokkaista päästöjen rajoitustoimenpiteistä. Päätöksentekijöiden ja tutkijoiden välille on myös vähitellen syntynyt hyvä konkreettinen toimintamalli ja luottamus, jossa jokainen hoitaa oman sektorinsa”, sanoo Suomen ympäristökeskuksen tutkimusprofessori Martin Forsius.
”Näitä kokemuksia ja hyviksi havaittuja menettelytapoja voitaisiin nyt soveltaa ratkaistaessa muita laajapohjaisia ympäristöongelmia kuten monimuotoisuuskatoa ja ilmastonmuutosta”, Forsius jatkaa.
Tietoa ympäristön rehevöitymisestä ja happamoitumisesta kerätään ympäri Eurooppaa. Myös Suomessa monella mittausasemalla kerätään jatkuvasti tietoa useista eri yhdisteistä ja luontovaikutuksista. Seuranta-asemat ovat tuoneet oman lisänsä myös tieteellisen tutkimuksen esittelemiseen päättäjille, medialle ja järjestöille: tutkimuskohteille on tehty useita esittelyretkiä, joihin on osallistunut päätöksenteossa mukana olevia tahoja.
Seurantatuloksia Valkea-Kotisen tutkimusalueen järvestä. Happamoitumista aiheuttavan sulfaatin pitoisuudet ovat alentuneet jopa 60% vuodesta 1990, minkä seurauksena veden alkaliniteetti eli puskurikyky happamoitumista vastaan on kasvussa. Nitraattityppi aiheuttaa sekä happamoitumista että rehevöitymistä, mutta pitoisuudet ovat pysyneet hyvin pieninä, sillä valuma-alue on pystynyt sitomaan sitä hyvin maaperään ja kasvillisuuteen. © SYKE
Kansainvälinen tutkijaryhmä on Suomen ympäristökeskuksen johdolla kehittänyt kriittisten kynnysarvojen menetelmiä rehevöitymiselle ja happamoitumiselle sekä arvioinut kynnysarvojen ylityksiä mittausten perusteella. Menetelmät ja mittaustulokset julkaistiin hiljattain Science of the Total Environment -lehdessä. Päästöjen rajoitustoimenpiteillä on ollut myönteisiä vaikutuksia, mutta kynnysarvot ylittyvät edelleen erityisesti typpilaskeuman osalta. Tämä todettiin eurooppalaisen pitkäaikaisseurannan 17 metsäiselle valuma-alueelle sijoittuvalla kohteella tehdyssä tutkimuksessa. Tutkimuksessa todettiin, että kriittisen kuormitusten menetelmät toimivat seurannan ja ohjauksen välineenä.
”Tutkimuksen havainnot osoittavat, että päästöjen hillintä tuottaa tavoiteltuja tuloksia”, toteaa Forsius.
Kuva esittää miten typen ja rikin yhdistetty kriittisten kuormitusten ylitys on vähentynyt tutkimusalueilla vuodesta 1990 alkaen. Jotta yhdistetty kriittinen kuormitus voidaan esittää samassa kuvassa, arvot on esitetty ekvivalentti-yksikössä (ekv/ha/vsi). Negatiivinen luku indikoi, että kriittinen kuormitus ei ole ylittynyt. Science of the Total Environment -lehdessä julkaistut havainnot osoittavat, että ilmapäästöjen hillintä tuottaa tavoiteltuja tuloksia.© SYKE
Päästöt ovat uhka myös ihmisten terveydelle
Vaikka ilmansaasteita on saatu vähennettyä, ympäristön rehevöitymisen ja happamoitumisen vaikutukset kestävät vielä vuosikymmeniä. Lisäksi ilmansaasteet aiheuttavat edelleen terveysongelmia ja ennenaikaisia kuolemia myös Euroopassa. Saastumisen vähentäminen mainitaankin useissa YK:n kestävän kehityksen tavoitteissa.
Ilmapäästöjen vähentämisen historia on osoittanut, että tieteelliseen tietoon pohjautuva päätöksenteko toimii parhaiten, kun saatavilla on runsaasti laadukasta tietoa. Tätä tietoa voidaan käyttää tietyn ongelman ratkaisun etsimiseen, tulosten arvioimiseen ja päätöksenteon tukemiseen.
Lisätietoa
Liitteet