Nutrient footprint

Nutrient footprint - Jenni Ypyä

The development of nutrient footprint is in the focus of Work package 2. It is primarily defined for nitrogen and phosphorus circulation in the food system. Meanwhile, the project scientists Jenni Ypyä from MTT and Kaisa Grönman from LUT, write a blog on how this work proceeds. The blogs are written in Finnish. For further information in English, please contact Jenni Ypyä or Kaisa Grönman.

Blog writer

Nutrient footprint

Search from nutrient footprints
Kaisa Grönman
Ravinnejalanjälkiprojektissa työstetään tällä hetkellä kirjallista materiaalia. Ensin raporttia, jossa kuvataan ravinnejalanjälkimenetelmä ja ohjeistetaan sen laskentaa kaurahiutale-esimerkin avulla. Sen jälkeen työstetään aiheesta tieteellistä artikkelia. Näin ollen tämä blogi vaikenee joksikin aikaa. Kiitos tähän mennessä kaikille tälle työlle tietoja ja näkemyksiä antaneille, ja erityiskiitos vielä ystävänpäivänä asiantuntijatyöpajaan osallistuneille!
Kaisa Grönman
Pakkaukset edustavat elintarvikeketjussa välttämättömiä apukomponentteja, joita tarvitaan, jotta tuote voi siirtyä elintarvikeketjussa eteenpäin. Koska elintarvikeketju ei voi toimia ilman pakkausta, voidaan ajatella, että pakkauksen tarvitsemat ravinnesyötteet ja -päästöt on huomioitava tarkastelussa vähintään elintarviketta lähinnä olevan kuluttajapakkauksen osalta. Toisaalta on muistettava, että pakkaus on komponentti, joka voidaan milloin tahansa vaihtaa toisenlaiseen.
Jenni Ypyä

Koti- ja turkiseläinten lanta on arvokas ravinnelähde ja maanparannusmateriaali, jonka tehokas hyödyntäminen vähentää ostolannoitteiden tarvetta. Samalla lanta on kuitenkin merkittävä riski ympäristölle, sillä lanta sisältää huomattavan määrän ravinteita, ja lannan käsittelyyn sisältyy monia vaiheita. Lannan ravinneominaisuuksiin voidaan vaikuttaa jo eläinten ruokinnalla.

Jenni Ypyä

Maatalouden harjoittamisessa aiheutuu typen häviöitä ammoniakin (NH3), dityppioksidin (N2O) sekä pienissä määrin typpimonoksidin (NO) muodossa mm. lannoitteiden ja lannan levityksestä sekä lannan käsittelystä johtuen. Kaikesta ammoniakin haihdunnasta jopa 90 % aiheutuu yksinomaan maataloudesta, pääosin urean ja proteiinien hajoamisprosesseista liittyen lannan käsittelyyn ja varastointiin. Dityppioksidia haihtuu lähinnä maahan lisätyn typen reagoidessa ympäristön bakteerien kanssa.

Jenni Ypyä

Karjatalous tuottaa runsaasti ravinnerikasta sivutuotetta – lantaa. Ravinteita kiertää nyky-yhteiskunnassa pääasiassa lannan muodossa, joten lannan kestävään käyttöön ja optimaaliseen kierrätykseen tulisi panostaa tulevaisuudessa vieläkin enemmän. Ennen kaikkea lanta olisi nähtävä arvokkaana vaihtoehtona neitseellisen lannoitteen rinnalla.

Jenni Ypyä

NUTS-vuosiseminaarissa 17.9. esiteltiin ravinnejalanjälkeä: taustaa, miksi ravinnejalanjälki-työkalu on tärkeää luoda, ja lyhyesti työkalun periaatteet. Kaikki te, joita kutsu ei jostakin syystä tavoittanut, saatte nyt esityksen lyhennettynä, samoin kuin esityksestä virinneet kommentit.

Kaisa Grönman
Jatketaan vielä tavoista, joilla ravinteet saadaan elintarviketjusta takaisin kiertoon. Yksi tällaisista tavoista on jätevedenpuhdistus, jossa hyötykäyttämällä liete voidaan saada ravinteita kiertoon mutta toisaalta myös menetetään ravinteita puhdistetun veden mukana (varsinkin jos puhdistusta ei tehdä tai siinä on ongelmia).
Kaisa Grönman
Valtioneuvosto hyväksyi toukokuussa asetuksen, jolla kielletään biohajoavan ja muun orgaanisen yhdyskuntajätteen sijoittaminen kaatopaikalle vuoteen 2016 mennessä. Rajoittamisella pyritään vähentämään kaatopaikkojen kasvihuonekaasupäästöjä ja vesistökuormitusta sekä edistämään luonnonvarojen kiertoa takaisin materiaaliksi tai energiaksi. Tässä hengessä on meidänkin hyvä esitellä niitä tekniikoita, joilla elintarvikeketjun ravinteet saadaan takaisin kiertoon ja osaltaan hyötykäyttöön. Aloitetaan kompostoinnista ja mädätyksestä.
Jenni Ypyä

Ympäristö muodostaa tärkeimmät rajoitteet globaalille ruoan tuotannon kehittymiselle. Riittääkö raaka-aineresursseja tulevaisuudessa? Muodostuuko ruoasta merkittävin pelinappula kansainvälisessä politiikassa? Mitä mahdollisuuksien ruokaa ympärillämme kasvaa – tiedostamattamme? Futures for Food – konferenssissa hahmottui, minkä asioiden ympärille tulevaisuuden ruokaa luodaan.

Jenni Ypyä

Ravinnejalanjälki-työtä esitettiin oheisen posterin muodossa viimeviikkoisessa Futures for Food- konferenssissa Turussa. Yksi suuria haasteita tulevaisuuden ruokajärjestelmissä on saada elintarvikeketjuihin linkittyvät ravinnekierrot suljetummiksi ja ravinneresursseja säästävimmäksi, mikä tarkoittaa uusien kiertoon otettavien ravinnepanosten vähentämistä sekä kiertoon otetun ravinteen tehokkaampaa kierrätystä. Konferenssikuulumisia, haasteita ja näkymiä tulevaisuuden ruoasta valotamme teille ensi kerralla.

Kaisa Grönman
Ravinnetaloutta kehitettäessä ja ravinnejalanjälkeä määritettäessä on tärkeää tunnistaa elintarvikeketjussa tapahtuvat ravinnevuodot. On lisäksi tärkeää määrittää vuotojen suuruus ja miettiä, millä keinoin ketjun saisi suljetummaksi, mutta aloitetaan ensin ravinnevuotojen tunnistamisella ja paikantamisella.
Jenni Ypyä

Kalium jää helposti varjoon ravinnekeskustelussa, koska typen ja fosforin käyttöä seurataan niin tiiviisti ympäristötuen piirissä. Kasvien kaliumin saannista kannattaa silti huolehtia, sillä kalium vaikuttaa hyvin moneen keskeiseen elintoimintoon. Kasvi tarvitsee kaliumia vesitalouden säätelyyn, yhteyttämistuotteiden kuljettamiseen sekä entsyymien aktivoimiseen (kalium aktivoi yli 60 entsyymiä!). Kalium parantaa myös kylmän- ja korrenkestävyyttä, sekä osallistuu viljan jyvien täyttymiseen.

Kaisa Grönman
Vesijalanjäljellä tarkoitetaan jonkin tuotteen, prosessin, kuluttajan tai vaikkapa valtion kuluttaman veden määrää. Vesijalanjälkeen sisältyy koko tarkasteltavan kohteen elinkaaren aikana käytetty vesi, eli aina raaka-aineiden tuotannosta ja valmistuksesta alkaen. Vesijalanjälki on siis resurssin kulutusta mittaava indikaattori. Maapallon makean veden resurssit ovat rajalliset ja jakautuneet epätasaisesti. Samaa analogiaa voi käyttää myös ravinnejalanjälkeen, osittain suoraan ja osittain epäsuorasti.
Kaisa Grönman
Elinkaarimallintaminen ja siihen liittyvien ohjeistojen tunteminen on arkipäivää työssäni Lappeenrannan teknillisellä yliopistolla. Niinpä omalta osaltani on helpointa aloittaa ravinnejalanjälkiajattelu ottaen oppia jo olemassa olevista jalanjälkimenetelmistä, etsien niistä hyviä käytänteitä tai ajatuksenherättäjiä. Ravinnejalanjäljen rakentamisessa voi soveltaa osia nyt arkipäiväistyneestä hiilijalanjäljestä. Hiilijalanjäljelle tarkoitettua ISO 14067 standardia edelleen odotellessa, tutustutaan nyt hiilijalanjäljelle tehtyyn tuoreimpaan ohjeistukseen, vuonna 2011 julkaistuun World Resources Institute ja World Business Council for Sustainable Development -järjestöjen tuotteiden hiilijalanjäljen laskemiseen tarkoitettuun ohjeeseen: Product Life Cycle Accounting and Reporting Standard.
Jenni Ypyä

Maapallolla on tänä päivänä yli 7 miljardia tallaajaa. Jos koko maapallon ihmiset söisivät kuten suomalaiset, tarvitsisimme 3 maapalloa tuottaaksemme tarvittavan määrän ruokaa. Korkean tulotason maiden ekologinen jalanjälki onkin viisinkertainen matalan tulotason maihin. Lannoitteita valmistetaan maailmalla kiihtyvällä tahdilla ruoan tuotannon tarpeisiin.

Jenni Ypyä

Saaneen ilokseni ilmoittaa, että kirjoitusremmiin astuu uusi blogisti Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta, väitöskirjansa kanssa loppusuoralla oleva Kaisa Grönman, jonka asiantuntemusalaa on ennen kaikkea ympäristövaikutusarviointi elinkaarimallinnuksen avulla. Väitöksessään Kaisa tutkii pakkausten ympäristövaikutuksia elintarvikeketjussa.

Jenni Ypyä
Typen kiertokulku maatalousmaassa Suomessa

Typen kiertokulku maataloudessa on kuvattu oheisessa kuvassa. Siitä saadaan selville myös karkealla tasolla typen keskinäiset suhteet maahan tulevien sekä maasta poistuvien ravinteiden osalta. Lyhyesti kuvattuna pellolle saapuva typpi voi päätyä kasviin rakennusaineeksi, haihtua ilmakehään tai huuhtoutua vesistöön. Kasvi pystyy ottamaan typpeä ammonium (NH4+)- tai nitraatti (NO3-)-muodossa.

Jenni Ypyä

Typpeä täytyy luonnehtia kaksijakoiseksi: yksi elämämme tärkeimmistä rakennusaineista – yksi vakavimmista ympäristön saastuttajista. Suuren huomion saanutta hiilijalanjälkeä laskiessamme unohdamme helposti, että luontomme huutaa huomiota myös muualle, kuten kestämättömään tapaan käyttää ravinteita nykyisessä ruoantuotannossa. Ennen ihmiskuntaa reaktiivista typpeä syntyi kiertoon pieniä määriä salamoinnin ja palkokasvien biologisella typen sidonnalla. Nyt, maapallon väkiluvun ollessa yli 7 miljardia typpeä valmistetaan lannoitteeksi reilut 100 Tg vuosittain.

Jenni Ypyä
Fosforin kierto

Kuva 1. Fosforin kiertokulku (Lähde: Päivi Saari, Länsi-Suomen ympäristökeskus, Elinvoimainen Lestijoki-hankkeen oppimateriaaleja, 2009-2011).

Fosforin kierto painottuu maaperän ja vesistön välille. Ilmakehän rooli fosforin kierrossa on miltei mitätön, fosfori kun ei muodosta kovinkaan pitkäikäisiä kaasumaisia yhdisteitä - toisin kuin typpi tekee. Toisekseen, luonnon mikrobisto ei osallistu fosforin kiertoon niin aktiivisesti kuin typen kiertoon. Suurin merkitys mikrobistolla on fosforipitoisen orgaanisen aineksen hajottamisessa ja fosforin saattamisessa epäorgaaniseen muotoon.

Jenni Ypyä

Fosfori on yksi tärkeimmistä ravinteista, jota kasvi tarvitsee toimivaan energia-aineenvaihduntaansa. Suomessa on käytetty fosforia väkilannoitteena jo vuosikymmeniä, eniten 1970- 80-luvulla, jolloin määrät olivat jopa 30 kg/ha. Nykyiset käyttömäärät ovat vain kolmannes kyseisistä määristä.  Pellolle laitettu fosfori ei päädy kokonaisuudessaan kasvin ja prosessoinnin kautta kuluttajan suuhun, vaan sitä häviää etenkin maataloudessa, mutta myös koko tuotanto- ja kulutusketjun aikana luontoon.

admin

Kun puhe kääntyy kestävän kehityksen tavoittelemiseen, puheeseen liitetään myös erilaiset jalanjäljet, jotka antavat konkreettista tietoa nykyisen kulutuksemme tahdista, suhteutettuna maapallon kestävyysrajoihin. Ravinnejalanjäljen määrittelyn lisäksi haluan selvittää teillekin, mitä yleisimmin käytössä olevat jalanjäljet itse asiassa kuvaavat – nämä kun menevät sekaisin nimikkeidensä takia hyvin helposti.

Jenni Ypyä
Elinkaariarvioinnin päävaiheet (ISO 14040-2006)

On korkea aika selvittää itselle ja teille, millaiseen laskentaan ympäristörasitusta ja/tai luonnonvarojen kulumista kuvaavat jalanjäljet pohjautuvat. Laskenta perustuu yleisesti elinkaariarviointiin (LCA eli Life Cycle Assessment), joka on tieteellisin ja kattavin kaikista elinkaarimenetelmistä. Elinkaariarviointi kattaa täydellisimmillään tuotteen tai palvelun edellyttämät toimet koko elinkaaren aikana eli raaka-aineen hankinnasta tuotteen hylkäämiseen saakka, ”kehdosta hautaan”. Muita elinkaarimenetelmiä ovat mm.

Jenni Ypyä

Ravinnejalanjälki on terminä uusi ja monille outo. Liitämme tässä ravinnejalanjäljen ennen kaikkea elintarvikeketjuun, sillä nykyinen ruokajärjestelmämme alkutuotannosta tuotteen kulutukseen kuormittaa ravinteiden kannalta ympäristöä eniten. Energiajärjestelmä on myös tärkeä tutkimusalue ravinteiden kierron suhteen.