Maatalouden ympäristötoimenpiteiden vaikutusten arviointi ja kustannustehokkuus

1. Maatalouden ympäristötoimenpiteiden vaikutusten arviointi ja kustannustehokkuus Turo Hjerppe, Sari Väisänen Markku Puustinen ja Sirkka Tattari Suomen ympäristökeskus Ympäristöosaaminen maatilan toiminnan vahvuutena – TEHO Plus –hankeen ja maaseutuverkoston tiedotuskierros

2. Sisältö • Johdanto • Maatalouden ravinnekuormitus • Maatalouden ympäristötoimenpiteiden vaikutus kuormitukseen • Maatalouden ympäristötoimenpiteiden kustannustehokkuus

3. Johdanto • Vesienhoidon kannalta on tärkeää tietää • Mistä vesistökuormitus on peräisin? • Kuinka suurta kuormitus on? • Mitkä tekijät vaikuttavat kuormituksen suuruuteen? • Mikä on eri toimenpiteiden vaikutus kuormitukseen? • Millä toimenpiteillä voidaan vähentää kuormitusta kustannustehokkaimmin? • Kysymyksiin pyritään vastaamaan hyödyntäen • Havaintoja • Malleja

4. Peltoalan alueellinen jakauma ja osuus maa-alasta sekä jakautuminen eri peltoluokkiin • Etelä Suomessa 51 % • Pohjanmaalla 30 % • Järvi-Suomessa 19 % Lähde: MTT report 124, 2014 VIHMAn peltoluokitus

5. Talviaikaisen kasvipeitteisyyden sekä suojavyöhykkeiden ja luonnonhoitonurmien kohdentamisalueet Lähde: Manner-Suomen maaseudun kehittämisohjelma

6. Veden kulkureitit ja ojitus • Kuormitus = vesimäärä * pitoisuus • Vesimäärä = vuosisadannastavalunnaksimuodostuvaosuus • Pintavalunta, pintakerrosvalunta, salaojavalunta,pohjavesivalunta • Kuivatus- ja valumavesien pitoisuuksien kasvaminen • Peltoala 2,24 milj. ha, 7 % maa-alasta Lähde: Salaojayhdistys

7. Pienet maatalousvaltaiset valuma-alueet Miten maatalouden ravinnepäästöjä mitataan? • Mittauksia tehdään peltolohko-, pienen valuma-alueen ja ison jokivaluma-alueen mittakaavassa. • Pienillä valuma-alueilla maan käyttö sisältää usein muutakin kuin peltomaata, jolloin muiden kuormituslähteiden osuus tulee vähentää maatalouden kuormitusluvuista. • Mitä pienempi on pellon osuus valuma-alueiden pinta-alasta sitä vaikeammin on kuormituksen muutos havaittavissa. • Jatkuvatoimisilla vedenlaatuantureilla on pystytty • tarkentamaan kuormitusarvioita • osoittamaan mm. kosteikkojen tehokkuus Perinteinen Uutta mittaus- tekniikkaa

8. VIHMA havaintokentät Tyrnävä Viljelykäytännöt Rakennetut kosteikot/ laskeutusaltaat Toholampi Maankuivatus Lapua Suojavyöhykkeet F i n l a n d Liperi Rautalampi Alastaro Jokioinen Aurajoki Vihti Inkoo Kirkkonummi

9. Koekenttien ’peltoluokka’ • Uutta dataa on tuotettu koekentiltä, valuma-alueilta, monissa hankkeissa • Mm. Maaninka

10. Ominaiskuormituslukuja pieniltä maatalousvaltaisilta valuma-alueilta ja koekentiltä Koekentillä havaittu keskimääräinen: eroosio on vaihdellut 50 – 2100 kg, partikkelimaisen fosforin kuormitus 0,5-3,7 kg, liukoisen fosforin kuormitus 0,1 -2,0 kg ja kokonaistyppikuormitus 5-40 kg hehtaarilta vuodessa.

11. Hydrologian vaikutus • Löytäneenoja • 5,6 km2 • 68 % peltoa

12. Miksi mallinnusta tarvitaan? • Hallinnon tarpeisiin tarvitaan malleja ja arviointijärjestelmiä vesivaroista, ympäristön kuormituksesta, näiden muutoksista ja tarvittavista ohjauskeinoista. • Tiedeyhteisön tarpeisiin tarvitaan tutkimusmalleja syy-seuraussuhteiden ja prosessien ymmärtämiseksi, mutta niidenkin tulee olla hyödyllisiä ympäristöpoliittista päätöksentekoa varten. • Kenttäkokeita tai veden laadun mittauksia ei ole mahdollista tehdä kaikissa olosuhteissa • Mm. seurannan kalleus • Toimenpiteiden vaikuttavuutta ei pystytä mittaamaan kaikissa olosuhteissa. • Skenaarioiden tuottamiseen, malleilla voidaan ajaa esim. maankäytön muutosten tai ilmastonmuutoksen vaikutuksia.

13. Mitä oletuksia tutkija tekee mallintaessaan? Syötettävistä lähtötiedoista aiheutuva epävarmuus MALLI Mallin kalibrointi ja testaus mitatuilla aineistoilla/havainnoilla Miten vastaanottaja tulkitsee saamiaan tuloksia? Havaintoihin liittyvä epävarmuus Monimutkaisten luonnonprosessien epätäydellinen kuvaus

14. Viljelyalueiden valumavesien hallintamalli - VIHMA • Koekenttämittauksiin perustuva excel-työkalu, joka auttaa arvioimaan pelloilta tulevaa eroosiota ja P & N kuormitusta erilaisilla toimenpideyhdistelmillä • Mahdollista vertailla erilaisia toimenpideyhdistelmiä ja niiden vaikutuksia keskenään, esim. nykyinen tilanne vs. Vesienhoidonsuunnittelun mukainen tilanne • Malliin tarvittavia lähtötietoja: peltojen maalaji, kaltevuus, P-luku, kasvilajit ja muokkaustavat • Toimenpiteitä mallissa: erilaiset muokkaustavat mm. suorakylvö, sänkimuokkaus ja kyntö keväällä tai syksyllä sekä suojavyöhykkeet ja kosteikot • Malli tulossa myös SYKEn nettisivuille ladattavaksi • Lisätietoja Markku Puustinen, Sari Väisänen (SYKE)

15. Tuloksia kuvitteelliselta esimerkkialueelta (250 ha peltoa) • Muuttujat: • Kyntö vs. sänkimuokkaus • Tasaiset vs. kaltevat pellot • Matalat vs. korkeat P-luvut KUVA: Pasi Valkama

16. Tuloksia kuvitteelliselta esimerkkialueelta (250 ha peltoa) KUVA: Pasi Valkama

17. Tuloksia jatkuu

18. Mitä on kustannustehokkuus? • Kustannustehokkuus (costefficiency) • Määritelmä: Ympäristöpolitiikka on kustannustehokasta silloin, kun haluttu puhdistustaso (päästöjen vähennys) saavutetaan pienimmin mahdollisin kustannuksin • Kustannusvaikuttavuus (costeffectiveness)= • Vertaillaan vähintään kahden vaihtoehdon suhteellisia kustannuksia ja hyötyjä = kustannusvaikuttavuusanalyysi • Kustannustehokkuus vesiensuojelussa • VPD: edellytetään toimenpideyhdistelmien kustannustehokkuutta • Vertaillaan vesiensuojelutoimenpiteiden kustannustehokkuutta • Tavoitteena resurssien parempi kohdistaminen • Kustannusten minimointi • Tavoiteltavan kuormitusvähennyksen saavuttaminen mahdollisimman vähillä resursseilla = kustannustehokkain vaihtoehto • Toimenpideyhdistelmien vertailu

19. Hintalappu vesiensuojelutoimenpiteille Kosteikko 300 €/fosforikilo Suojavyöhyke 450 €/fosforikilo 1 000 €/fosforikilo 150 €/fosforikilo Jätevesien käsittely Turvetuotannon pintavalutuskenttä Esimerkit Karvianjoen vesistöalueelta

20. Toimenpiteiden kustannustehokkuus pilottiaineistossa

21. Valuma-alueen ominaisuudet vaikuttavat toimenpiteiden kustannustehokkuuteen • Kuormituksen muodostuminen • Maatalouden, metsätalouden, haja-asutuksen ja turvetuotannon osuus kokonaiskuormituksesta • Maaperä • Maalaji • Alttius eroosiolle • Viljavuus (p-luku) • Peltojen kaltevuus • Alttius eroosiolle

22. Esimerkki: Peltojen kaltevuus

23. Johtopäätöksiä toimenpiteiden kustannustehokkuudesta • Kun pellot tasaisia/loivia • Kustannustehokkaita ovat • Ravinnetaseen hallinta • Kosteikot • Kun pellot kaltevia • Kustannustehokkaita ovat • Talviaikainen kasvipeitteisyys ja nurmet • Suojavyöhykkeet • Kustannustehokkuus riippuu alueen ominaisuuksista • Kustannustehokkuutta arvioitu vain fosforin suhteen • Ei ota kantaa esimerkiksi toimenpiteiden toteutettavuuteen, vaikutukseen typpikuormaan tai happamoitumisen ehkäisyyn

24. LOPUKSI Lähtökohtaisesti on selvää että eri mallit eivät tuota eksaktisti oikeita tuloksia tai edes keskenään vertailukelpoisia tuloksia, jos lähtötiedot ja parametrit eivät ole samoja. Havaintoja on kuitenkin vähän ja kattavan seurantaverkon ylläpito kallista Mallit ja niiden tulokset perustuvat parhaaseen saatavilla olevaan tietoon Maatalouden ympäristötoimen kohdentamista auttaa kuormituksen ja toimenpiteiden vaikutusten ominaisuuksien ymmärtäminen

25. Kiitos!