Tiedot
Tässä kappaleessa annetut suositukset koskevat rakennettua ympäristöä, joka kattaa hoitoluokat A ja B, lukuunottamatta SMPA:sta tulkittuja peltoalueita. Rakennettuun ympäristöön on toimenpidesuosituksien kontekstissa sisällytetty myös rakennettujen alueiden puustoisia osia. Tällaisia ovat asutuksen välittömässä läheisyydessä olevat metsät, eli hoitoluokat C1 (lähimetsät) ja C3 (suojametsät), sekä puistojen, pihojen ja kadunvarsien puut ja puuryhmät (kuva 7).
Rakennettujen ympäristöjen kasvulliset osat, kuten viheralueet, pihat ja katupuut, voidaan määritellä kaupunkiympäristön vihreäksi infrastruktuuriksi. Tavallisesti infrastruktuurin käsite on liitetty esimerkiksi vesi- ja viemäriverkostoihin tai tiestöön. Käsitteen laajeneminen kasvullisiin ympäristöihin nostaa kuitenkin esille luonnon monimuotoisuuden, toimivien ekosysteemien ja luonnonprosessien (mm. hiilen-, veden- ja ravinteiden kierron) mahdollisuudet ratkaista osaltaan yhteiskunnallisia ongelmia ja tuottaa hyvinvointia ihmisille.
Hiileen liittyvät prosessit - hiilen sitoutuminen ja varastoituminen kasvillisuuteen ja maaperään sekä vapautuminen ilmakehään - vaikuttavat myös kaupunkiympäristön viherrakenteissa. Rakennetuissa ympäristöissä viherrakenne ja maaperä ovat toistuvien muutosten kohteena ja hiilivarastot ovat jatkuvassa muutostilassa ulkoisten seikkojen vuoksi. Tästä syystä rakennetun ympäristön vihreälle vyöhykkeelle kohdistuvia toimenpiteitä olisi hyvä tarkastella myös hiilinäkökulmasta. Maaperän hiilivaraston osalta on merkityksellistä, montako kertaa putkikaivanto avataan, kuinka laajalta alalta maaperää kaivetaan tai saavatko kadunreunan puut jatkaa kasvuaan katuremontista huolimatta.
Seuraavassa taulukossa (24) on esitetty kuntakohtaisesti rakennettuun ympäristöön sijoittuvien viherrakenteiden ja viheralueiden määrät ja pinta-alaosuudet koko laskentapinta-alasta. Kauniaisten viheralueista ja viherrakenteista n. 80 % ja Helsingin viherrakenteista ja viheralueista n. 60 % voidaan luokitella rakennettuun ympäristöön sijoittuviksi. Espoossa ja Vantaalla vastaava osuus on n. 30 % . Yleiskuva alueiden sijainnista kaupunkirakenteessa on kuvassa 8.
Vaikka tässä laskennassa rakennettujen ympäristöjen viherrakenteiden ja viheralueiden hiilivarastot ja hiilensidonta olivat muiden hoitoluokkien metsiin sekä suojelualueisiin verrattuna huomattavasti pienempiä, ovat pinta-alaosuudet niin suuria, että näihin alueisiin ja rakenteisiin kohdistuvilla hiilitoimilla on merkitystä koko alueen hiilitaseeseen. Vastaavasti merkitystä on myös sillä, jätetäänkö hiili huomiotta esimerkiksi maanrakennustöissä tai viheralueiden ja pihojen suunnittelussa, toteutuksessa ja kunnossapidossa.
Rakennetun ympäristön viherrakenteet ja viheralueet (hoitoluokkien perusteella), ha | ||||
Espoo | Kauniainen | Helsinki | Vantaa | |
Avoimet alueet (lukuun ottamatta SMPA:n peltoja) kuten pihojen ja puistojen nurmialueet, pellot ja niityt * | 3188 | 45 | 2721 | 2457 |
Lähi- ja suojametsät sekä puustoiset alueet rakennetussa ympäristössä ** | 4550 | 258 | 4394 | 2645 |
Yhteensä (ha) | 7738 | 303 | 7116 | 5102 |
Laskennan kokonaispinta-alasta | 32 % | 79 % | 57 % | 30 % |
* sisältää hoitoluokat A1 (kaupungin määrittämä), A1 (laskennassa määritelty matala avoin kasvillisuus), A2, A3, B1 (kaupungin määrittämä) sekä hoitoluokat B2-B6; seudullisen maanpeiteaineiston perusteella määritellyt pellot eivät ole mukana
** sisältää hoitoluokat C1, C3 (kaupungin määrittämä), C3 (laskennassa määritelty puustoinen alue rakennetussa ympäristössä seudullisen maanpeiteaineiston (SMPA) perusteella)
Rakennettujen ympäristöjen viheralueiden maaperän hiilivaraston arviointiin on saatavilla varsin vähän tietolähteitä ja mallinnuksessa tarvittavia parametritietoja. Arvioinneissa joudutaankin usein soveltamaan metsiin ja muihin luonnonympäristöihin liittyvää tietämystä. Maaperään liittyen on tältä osin otettava huomioon myös maaperän ominaisuuksien vaihtelevuus, johon luonnollisen maaperän vaihtelevuuden ohella vaikuttavat rakennetussa ympäristössä maaperään laikuittaisuutta luovat tekijät kuten maankäyttö, maankäytön historia, erilaiset maanrakennustyöt sekä lämpö- ja kosteusolosuhteiden vaihtelevuus ja erot luonnonympäristöihin verrattuna (mm. Brown, 2012 34).
Laikuittainen vaihtelevuus korostuu pohjoisissa oloissa, joissa rakennettavilla alueilla maaperän hiilipitoisin pintaosa joudutaan usein korvaamaan kokonaan teknisillä vähähiilisillä maarakenteilla. Lu ym. (2020 35) ovatkin tutkimuksessaan arvioineet, että Lahdessa läpäisemättömien pintojen alla olevissa maarakenteissa hiiltä oli 15 kertaa vähemmän kuin puistojen läpäisevillä pinnoilla.
Laskennassa hoitoluokattomien, rakennettujen alueiden viherrakenne on määritetty hoitoluokkiin c3 (puustoiset alueet) ja A1 (avoimet alueet). Näihin hoitoluokkiin liittyvät lähtöoletukset vaikuttavat lopputulokseen. Hiilitaselaskennassa pitäydyttiin vertailtavuuden vuoksi rakennettujen alueiden maaperän hiilivaraston lähtötilanteen ja hiilisyötteen osalta ILKKA-hankkeen oletuksissa. Avoimilla viheralueilla maaperän hiilivaraston lähtötaso vastasi näin ollen tuoreen kankaan (MT) hiilivarastoa ja hiilisyöte maaperään oli suurella osalla avoimia viheralueita simulointijaksolla varsin pieni. Tuloksiin tämä heijastuu siten, että avoimien viheralueiden keskimääräinen hehtaarikohtainen hiilivarasto oli esimerkiksi Espoossa A1 hoitoluokassa vain 1/3 C1 hoitoluokan vastaavasta hiilivarastosta ja avoimet alueet olivat hiilen osalta päästölähteitä. Tutkimusten mukaan hiilen määrä rakennettujen alueiden viherympäristössä voi kuitenkin olla merkittävä, ja suurempi kuin aiemmin on arvioitu (mm. Edmonson ym. 2012 36 sekä Lindén ym. 2020 37). Myös avointen alueiden laatu vaikuttaa hiilivarastoihin. Esimerkiksi niityillä hiilivarastot ovat huomattavasti suuremmat kuin rakennetuilla viheralueilla.
A1-hoitoluokkaan on tässä laskennassa koottu kaikki avoimet, matalakasvuiset alueet, joilla ei ole erikseen määritelty muuta hoitoluokkaa. Laskentaoletuksissa on puolestaan määritelty, että A1 alueilta poistetaan kaikki leikkuutähde. Tällöin hiilisyötteen puute johtaa hiilivaraston laskevaan trendiin. A1-luokkaan sisältyy avoimia alueita, joita ei hoideta lainkaan tai joiden leikkuutähdettä ei kerätä. Näiden alueiden hiilitase on siten todellisuudessa erilainen kuin intensiivisesti hoidettujen nurmialueiden.
Lindén ym. (2020) arvioivat tuoreessa tutkimuksessa kasvillisuuden ja maaperän hiilivarastojen kokoa Helsingin puistoalueilla. Maaperän osuus hiilivarastosta oli huomattava ja selvästi suurempi kuin kasvillisuuden hiilivarasto. Puistoalueiden maaperän hiilivarasto oli myös selvästi suurempi kuin kivennäismailla kasvavien metsien maaperän hiilivarasto (Lindén ym. 2020). Tämä on syytä ottaa huomioon arvioitaessa tässä hiilitaselaskennassa määritettyjä maaperän hiilivarastoja. Maaperän hiilivarasto rakennetuilla alueilla voi siten olla suurempi kuin nyt arvioitu varaston koko, etenkin, kun hiilisyöte maaperään on hiilivaraston simuloinnissa ollut näillä alueilla hyvin pieni. Myös Setälä ym. (2016 38) toteavat tutkimuksessaan puistojen maaperän olevan hiilirikasta. Kasvillisuustyyppien osalta tutkimuksessa arvioidaan myös, että kasvillisuustyypin muutos sekametsästä puistoalueeksi ei välttämättä johda merkittäviin muutoksiin hiilensidonnassa pohjoisissa ilmasto-oloissa ainakaan silloin kun puisto on puustoinen. Puiston perustamisen jälkeen hiilen, typen ja orgaanisen aineksen määrät kasvavat ajan myötä puiston kehittyessä. Puuston tuottama karike on rakenteeltaan karkeampaa ja hajoaa hitaammin kuin esimerkiksi pehmeä nurmikon leikkuujäte. Siksi puistopuiden karikesyötteellä on merkitystä maaperän hiilen ylläpitäjänä (Akujärvi 2020 39).
Verrattuna aiempaan ILKKA-hankkeeseen, tässä laskennassa pystyttiin arvioimaan myös rakennettujen alueiden kasvillisuuden hiilitasetta hyödyntämällä seudullisen maanpeiteaineiston (SMPA) puustoisia luokkia 221-224. Aineistona käytetty maanpeiteaineisto on näiltä osin kattava, mutta tietosisällöltään varsin suppea. Puustoa kuvaavana tietona on saatavissa latvuston kattama ala sekä pituusluokat (2-10 m; 10-15 m, 15-20 m ja yli 20 m).
Laskennassa SMPA-aineistosta johdettiin biomassa ja edelleen hiili SMPA-aineiston luokkakohtaisten keskipituuksien avulla. Laskenta perustui tuoreiden kangasmetsien kuusikoiden, männiköiden ja koivikoiden kehityssarjoihin, joiden hiililuvuista otettiin keskiarvo kyseiselle keskipituudelle hoitoluokassa C3. Kuten maaperänkin osalta, myös rakennetun ympäristön kasvillisuuden hiilitaseen arvioinnissa joudutaan usein soveltamaan metsiin ja metsäpuihin liittyvää tietämystä. Tältä osin kehityssarjat eivät pysty kuvaamaan kovin hyvin kaupunkiympäristölle tyypillistä puulajeiltaan, puuston tiheydeltään sekä puuston iältään vaihtelevaa ja monipuolista puujoukkoa.
Huolimatta laskentatapaan liittyvistä epävarmuuksista tuotetun aineiston selkeä etu on, että rakennettujen ympäristöjen kasvillisuus tulee laskennan myötä näkyviin myös hiilitaseessa. Merkittävää on myös se, että tuotettu paikkatietoaineisto kattaa myös rakennetut alueet ja mahdollistaa aiempaa monipuolisemmat hiilitaseeseen liittyvät tarkastelut sekä hiileen liittyvien suositusten antaminen mm. kaavoituksen yhteydessä.
Kaupunkiympäristössä viherrakenteilla on monia tehtäviä. Kasvulliset ympäristöt ovat mm. mukana vedenkierrossa ja pienilmaston säätelyssä sekä luonnon monimuotoisuuden turvaamisessa ja ne tarjoavat asukkaille virkistävää ja elvyttävää ympäristöä. Kestävän kehityksen mukaisilla hiilitoimilla pyritään ottamaan huomioon viherrakenteiden tuottamat hyödyt monipuolisesti ja turvaamaan mm. luonnon monimuotoisuutta sekä kulttuuri- ja virkistysarvoja. Rakennettujen ympäristöjen osalta suositukset hiilivarastojen turvaamisen sekä hiilensidonnan kehittämisen osalta on ryhmitelty seuraavasti:
Maaperä on hiilensidonnan ja hiilivarastojen näkökulmasta erittäin suuri hiilivarasto ja arvokas luonnonvara. On arvioitu, että maailmanlaajuisesti maaperän ylimmässä 2 metrin paksuisessa maakerroksessa orgaanista hiiltä on n. 2500 Gt. (Batjes, 1996 40). Tämä on lähes kolme kertaa enemmän kuin ilmakehässä on hiiltä (Heinonsalo, 2020 41). Tutkimuksissa on tunnistettu, että maaperään liittyy jopa 18 erilaista ekosysteemipalvelua (Haygarth ja Ritz, 2009 42), joten pitämällä huolta maaperästä, pidämme hiilen ohella huolta lukuisista muista arvokkaista ekosysteemipalveluista. Maaperän hiilivaraston säilyminen voidaan ottaa huomioon maankäytön suunnittelussa, kehittämällä hiilivarastoa säästäviä maanrakennustoimia sekä turvaamalla maaperän elinvoimaisuutta viheralueiden ylläpidossa.
Maaperään liittyvissä ratkaisuissa on pyrittävä kokonaisvaltaisesti kestäviin ratkaisuihin. Maaperään vaikuttavissa toimissa on arvioitava toimien vaikutusta hiilitaseeseen ja tunnistettava toimien vaikutus muihin ekosysteemipalveluihin.
Maankäytön suunnittelu:
Avoimet viheralueet ovat erilaisia matalakasvuisia rakennettuja tai avoimia viheralueita, joilla valtakasveina ovat nurmi- ja niittylajit. Avoimet viheralueet ovat hiilensidonnan ja –varastoinnin lisäksi tärkeitä luonnon monimuotoisuuden näkökulmasta sekä virkistysympäristöinä. Paikoin avoimiin ympäristöihin liittyy myös kulttuurihistoriallisia arvoja. Tunnistamalla avointen alueiden erilaiset arvot voidaan hiilitoimet, esimerkiksi metsittäminen, kohdentaa kokonaisuudessaan kestävästi.
Viheralueiden hoitoluokista tähän ryhmään kuuluvat rakennettujen viheralueiden hoitoluokkien A1-A3 nurmipintaiset osat sekä avoimet viheralueet eli hoitoluokat B1-B5, ja vastaavasti RAMS-kunnossapitoluokituksesta rakennettujen viheralueiden R1-R4 nurmipintaiset osat sekä avoimet viheralueet A1-A5.
Toimenpiteet:
Rakennettujen ympäristöjen puustoiset alueet muodostuvat katupuista, piha- ja puistopuista sekä pienialaisista rakennettujen alueiden lomaan jääneistä metsäalueista. Puu- ja kasvilajivalikoima on monipuolinen. Esimerkiksi Helsingissä julkisilla viheralueilla suositeltava puulajivalikoima sisältää yhteensä lähes 200 havu- ja lehtipuulajia (Helsingin kaupunki, 2020 45).
Kaupunkipuilla ja puustoisilla alueilla on rakennetussa ympäristössä monia tehtäviä. Niiden merkitys hiilen sidonnassa ja varastoinnissa on vain yksi niiden tuottama hyöty. Kaupunkiympäristö on puustolle monin tavoin vaativa kasvuympäristö ja puustoon kohdistuu usein niiden kasvukuntoa heikentäviä toimia, kuten kaivutöitä tai maapohjan voimakasta kulumista juuristoalueella.
Kaupunkien puustoiset alueet kasvavat rakenteeltaan ja ominaisuuksiltaan vaihtelevassa maaperässä. Katupuut kasvavat paikalle tuodussa maakuutiossa, liikenneväylän suojapuusto kasvaa rakennetussa luiskassa ja kaupunkimetsikkö kasvaa muokkaamattomalla metsämaalla. Kun arvioidaan rakennettujen alueiden puuston merkitystä hiilitaseelle, joudutaan tekemään yleistyksiä ja perustamaan tietoja metsämaalle tehdyillä tutkimuksilla etenkin maaperän osalta. Rakennettu maaperä on ns. häiriintynyttä maata, joka hakee hiilitasapainoaan pitkän ajanjakson kuluessa. Boreaalisen havumetsävyöhykkeen podsolimaannoksen lajittuminen kestää noin tuhat vuotta. Maaperän ja etenkin luonnonmukaisen maaperän säilyttäminen ja sen prosessien hoitaminen on keskeistä hiilitasapainon ja luonnon muiden prosessien toiminnan kannalta.
Toimenpiteet:
Rakennusten ja rakenteiden hiilitoimet liittyvät rakentamisen materiaaleihin, rakentamistapaan sekä resurssiviisaaseen maankäyttöön.
34 Brown, S., Miltner, E. ja Cogger, C. 2012. Carbon Sequestration Potential in Urban Soils. Teoksessa Carbon Sequestration in Urban Ecosystems pp 173-196
35 Lu, C., Kotze, J.D. ja Setälä, H.M. 2020. Soil sealing causes substantial losses in C and N storage in urban soils under cool climate. Science of the Total Environment, 725, [138369]. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138369
36 Edmondson, J.L., Davies, Z.G., McHugh, N., Gaston, K.J. ja Leake, J.R. 2012. Organic carbon hidden in urban ecosystems. Scientific Reports volume 2, Article number: 963 (2012)
37 Lindén L., Riikonen, A., Setälä, H. ja Yli-Pelkonen, V. 2020. Quantifying carbon stocks in urban parks under cold climate conditions. Urban Forestry & Urban Greening 49 (2020) 126633.
38 Setälä, H.M., Francini, G., Allen, J.A., Hui, N., Jumpponen, A. ja Kotze D.J. 2017. Vegetation type and age drive changes in soil propertien, nitogen and carbon sequestration in urban parks under cold climate. Frontiers in Ecology and Evolution. August 2016, Vol 5. Article 93. 14 s
39 Akujärvi, A. 2020. Coupling carbon sequestration of forests and croplands with ecosystem service assessments. Finnish Environment Institute, Biodiversity Centre
40 Batjes, N.H. 1996.Total carbon and nitrogen in the soils of the world. European Journal of Soil Science · June 1996.DOI: 10.1111/j.1365-2389.1996.tb01386.x
41 Heinonsalo, J. (toim.). 2020. Hiiliopas - katsaus maaperän hiileen ja hiiliviljelyn perusteisiin. https://carbonaction.org/wp-content/uploads/2020/01/BSAG-hiiliopas-1.-painos-2020.pdf
42 Haygarth, P. ja K. Ritz.2009. The future of soils and land use in the UK: Soil systems for the provision of land-based ecosystem services. Land Use Policy 26 (2009): 11 s.
43 Liski, J. ja Westman, C.J. 1995. Density of organic carbon in soil at coniferous forest sites in southern Finland. Biogeochemistry 29(3): 183–197
44 Viherympäristöliitto, 2019. Kierrätysmaiden käyttö viherrakentamisen kasvualustoissa. Kestävän ympäristörakentamisen mukainen ohje 2019. https://www.vyl.fi/site/assets/files/3060/kierra_tyskasvualustaohje_2019.pdf.
45 Helsingin kaupunki, 2020. Helsingin kaupunkikasviopas. https://kaupunkikasviopas.hel.fi/
46 Riikonen, A., Pumpanen, J., Mäki, M. ja Nikinmaa, E. 2017. High carbon losses from established growing sites delay the carbon sequestration benefits of street tree plantings – A case study in Helsinki, Finland. Urban Forestry & Urban Greening. 26. 10.1016/j.ufug.2017.04.004.
47 Lu, C., Kotze, J.D. ja Setälä, H.M. 2020. Soil sealing causes substantial losses in C and N storage in urban soils under cool climate. Science of the Total Environment, 725, [138369]. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138369