Kohti hiiliviisasta kaupunkivihreää

Kaupunkivihreällä on merkittävä rooli ilmastonmuutoksen hillitsemisessä sekä sen vaikutuksiin sopeutumisessa, sillä viheralueet varastoivat ilmakehän hiilidioksidia, muokkaavat paikallista ilmastoa ja edistävät hulevesien hallintaa. Samalla kaupunkivihreä tuottaa myös muita rinnakkaishyötyjä: se tukee ihmisten hyvinvointia ja lisää luonnon monimuotoisuutta. Kaupunkivihreän potentiaalia ilmastonmuutoksen hillitsemisessä on mahdollista hyödyntää nykyistä tehokkaammin. Meillä on edelleen suuria aukkoja hiilensidonnan tehokkuuden ymmärtämisessä kaupunkien erilaisilla viheralueilla. Lisäksi kaivataan keinoja, miten tutkimustietoa voitaisiin tehokkaammin hyödyntää kaupunkisuunnittelussa sekä viheralueiden suunnittelussa, rakentamisessa ja kunnossapidossa. Hiilensidontaa voidaan tehostaa monella päätöksenteon tasolla. Kaupunkivihreän hiilensidonnan kysymykset liittyvät jokaisen arkeen - puiston ja kaupunkimetsän käyttäjinä, taloyhtiön asukkaina, puutarhaharrastajina tai viheralan ammattilaisina.

Missä hiili piileksii? 

Kasvit ovat luonnon keino poistaa hiilidioksidia ilmakehästä yhteyttämisen kautta. Osa tästä hiilidioksidista kasvattaa puun biomassaa lehdissä, rungossa ja juurissa, kun taas osa yhteytystuotoksista päätyy takaisin ilmakehään kasvien hengityksen seurauksena. Myös maaperällä on oleellinen rooli hiilen kierrossa. Osa kasvien biomassasta päätyy maaperän hiilivarastoksi juurien ja karikkeen kautta. Tämän hiilivaraston voimakkuuteen vaikuttaa maahengitys, joka muodostuu juurien maahan vapauttamasta hiilidioksidista sekä maaperän pieneliöiden toiminnan kautta. Usein arvioitaessa kaupunkivihreän hiilivarastoja huomioidaan maanpäällinen biomassassa oleva varasto ja mahdollisesti juurten biomassassa oleva hiili jää usein pois laskelmista. Maaperän hiilivarasto on erityisen mielenkiintoinen kaupungeissa, sillä kaupunkialueille tyypilliset korkeammat ilman lämpötilat muokkaavat ilman ja maaperän lämpötiloja muuttaen maahengityksen ja siten myös hiilivarastojen voimakkuutta. Samoin viherrakentaminen maamassanvaihtoineen sekä kunnossapidon ratkaisut, kuten hoitoleikkaukset, haravointi ja kastelu, muokkaavat kaupunkiviheralueiden hiilivarastoja.  

Haasteet viheraluekäytännöissä   

Vähähiilisyys ja hiilineutraalius ovat kaupunkien kärkitavoitteita, mutta tarkastelu keskittyy rakentamiseen, ei kaupunkivihreään. Suunnittelun ja päätösten teon tueksi kaivataankin soveltavaa tutkimustietoa ja uusia menetelmiä erityisesti rakennetun kaupunkivihreän osalta. Erilaisia hiilensidonnan laskelmia tehdään, mutta pääpaino näissä on usein kaupunkimetsissä ja muun kaupunkivihreän rooli jää vähemmälle huomiolle.  

Elinkaarilaskelmia on tehty pitkään rakennusprojekteihin liittyen, mutta kaupunkivihreän arvioinnin menetelmät ovat edelleen puutteellisia ja myös haasteellisia. Kasvillisuuden kasvu ja sen jatkuva muutos ovat vaikeasti mallinnettavia tekijöitä. Elinkaarilaskelmien lisäksi kaupunkivihreän moniin suunnittelutyökaluihin olisi mahdollista lisätä hiilitarkastelu. Hyvänä esimerkkinä on viherkerroin-laskuri, jota useat kaupungit käyttävät tonttien vihertehokkuuden tukemiseksi ja jossa voitaisiin nykyistä paremmin ottaa huomioon myös hiilensidonta.  

Hiiliviisaus toteutuu myös viherrakentamisen ja hoidon yksityiskohtaisissa käytännöissä. Suomessa valtakunnalliset viherrakentamisen ja –hoidon ohjeistukset ovat luonteeltaan minimilaadun kuvauksia, joissa ei oteta riittävästi huomioon paikallisia olosuhteita.  Kohdekohtaisilla sovelluksilla, kuten paikallisten materiaalien hyödyntämisellä ja leikkuujätteen käsittelyllä, on suuri merkitys käytäntöjen hiiliviisaudelle. 

Monialaista tutkimusta hiiliviisaasta kaupunkivihreästä  

CO-CARBON-hanke on Suomen Akatemian yhteydessä toimivan Strategisen tutkimuksen neuvoston rahoittama monialainen kolmevuotinen hanke. Hankkeen tavoitteena on mitata ja mallintaa vaihtelevalla intensiteetillä rakennetun ja kunnossapidetyn kaupunkivihreän hiilensidontakykyä sekä kehittää suunnittelun, rakentamisen ja kunnossapidon käytäntöjä, joilla hiilen sitoutumista tehostetaan yhdessä muiden ekologisten ja sosiaalisten hyötyjen kanssa. Hanke kokoaa ilmakehä-, maaperä- ja sosiaalitieteilijät sekä maisema-arkkitehdit yhteen kaupunkivihreän koko toteutusketjun ja -kentän kanssa. Hanke toteutetaan yhteistyössä Helsingin yliopiston, Aalto-yliopiston, Hämeen Ammattikorkeakoulun, Ilmatieteenlaitoksen ja Kööpenhaminan yliopiston kanssa 

Hiiliviisaan kaupunkivihreän toteutuksella ja hoidolla rakennetaan pitkäaikaista ja muokkautuvaa muutosta yhteiskunnassa. Hankkeessa tuotetaan tietoa hiilensidonnan parantamisen keinoista eri tasoilla tapahtuvan päätöksenteon tueksi niin asukkaille, viranomaisille kuin viheralan ammattilaisille ja suunnittelijoille. CO-CARBON-hankkeen tutkimukselliset menetelmät edustavat tämänhetkistä huipputasoa Suomessa ja kansainvälisesti. Hankkeessa yhdistetään ekologisia ja meteorologisia mittauksia ja mallintamista, elinkaarilaskelmamenetelmiä, osallistavaa kartoitusta sekä yhteiskehittämisen menetelmiä, jotka tuottavat uutta tietoa ja ratkaisuja keskeisille sidosryhmille.  

CO-CARBON-hanke tarkastelee hiiliviisasta kaupunkivihreää yksityisillä ja julkisilla alueilla suunnittelun, rakentamisen ja kunnossapidon ketjuna. Kuva: Outi Tahvonen

Mittaamalla ja mallintamalla tarkkaa tietoa hiilinieluista ja varastoista  

Kasvien yhteyttämiseen, hengittämiseen ja maahengitykseen liittyvää kaasunvaihtoa viheralueilta voidaan mitata kammiomenetelmillä yksittäisistä versoista tai tietyltä maa-alueelta, sekä meteorologisella pyörrekovarianssimenetelmällä, mikä edustaa kokonaista ekosysteemiä. Mittauksien avulla saadaan luotettavasti arvioitua kunkin kasvin tai viheralueen hiilensidontakykyä. Maaperän hiilivarastoon vastaavasti päästään käsiksi maanäytteiden ja maaperäanalyysin kautta. CO-CARBON-hankkeessa tullaan mittaamaan sekä kaasunvaihtoa että maaperän hiilivarastoja erilaisilta viheralueilta kuten nurmikoilta, niityiltä, kaupunkimetsästä ja katupuualueilta. Mittauksien avulla tutkijat kehittävät kaupunkeihin sopivia prosessipohjaisia hiilenkierto- ja ilmastomalleja, joiden avulla pystytään arvioimaan erilaisten viheralueiden hiilensidontakykyä ja varastoja mahdollisimman tarkasti. Mallisimulaatiot ovat oleellisia tutkimuksen kannalta, sillä ne antavat tietoa hiilensidonnasta laajemmilta alueilta kuin mitä mittaukset pystyvät kattamaan. Sen lisäksi, että niillä pystytään tutkimaan olemassa olevien viheralueiden hiilenkiertoa, ne mahdollistavat hiilenkierron tarkastelun myös vasta suunnitteilla olevilla viheralueilla. 

Versokyvetti mittaa verson kaasunvaihtoa Kumpulan Kasvitieteellisessä puutarhassa. Kuva: Liisa Kulmala
Kolmen eri lehmuksen verson CO2-vaihdon keskimääräinen vuorokausikäyttäytyminen Kumpulan kasvitieteellisessä puutarhassa ajanjaksolla 10.8-16.8.2020. Kunkin verson saama auringonsäteily vaikuttaa havaittuun käyttäytymiseen.
Hiedanrannassa hanke tutkii muun muassa hiilinielujen ja varastojen kehittämistä kortteleissa. Kiertotalous ja hiilineutraalius ovat Hiedanrannan keskeisiä kehittämistavoitteita ja alueella on käytössä viherkerroin. Hiedanrannan yleissuunnitelma. Kuva: Nomaji. 

Suunnittelun ja rakentamisen käytäntöjen kehittäminen  

Kaasunvaihdon tutkimuksen lisäksi CO-CARBON-hankkeessa syvennytään suunnittelun, rakentamisen ja kunnossapidon käytäntöihin.  Hiiliviisaan suunnittelun toteutumista, menetelmiä ja mahdollisuuksia tarkastellaan kaupungin viherverkon tasolta yksittäisiin viheralueisiin. Kahdessa esimerkkikohteessa – Helsingin Haakoninlahdenpuistossa ja Tampereen Hiedanrannan alueella – yhteiskehitetään ja arvioidaan suunnittelun käytäntöjä yhdessä kumppanikaupunkien kanssa. Keskiössä ovat erityisesti vihreää infrastruktuuria koskevat suunnitteluohjeet ja viheralueita koskevien ympäristövaikutusten elinkaariarviointi. Tutkimuksen tuloksena luodaan kaupunkivihreää koskevia elinkaariarvioinnin menetelmiä ja tuotetaan kaupungeille suunnattuja politiikkasuosituksia koskien hiiliviisasta vihreää infrastruktuuria. 

Hiiliviisaita käytäntöjä tutkitaan myös viherrakentamisen ja kunnossapidon työmaakäytännöissä, työtavoissa ja ohjausjärjestelmissä.  Tarkastelun kohteena ovat moniammatilliset päätöksentekoketjut rakentamis- ja kunnossapitoprojekteissa sekä se, miten hiiliviisauteen liittyvät päätökset niissä muodostuvat. Työmaa-arjessa rakennus- ja muutostöiden perusteena ei ensisijaisesti ole hiili vaan useimminkin kustannukset tai ajansäästö.  Hankkeessa tutkitaan sekä ammattimaista viherrakentamista että yksityispihojen puutarhanhoitoa. Viherrakentamiseen ja kunnossapitoon liittyy kiinteästi myös yleisimpien materiaalien hiilijalanjälki; tähän hankkeeseen mukaan on otettu tuotteistetut kasvualustat ja taimistotuotteet. CO-CARBON-hanke tuottaa tutkimustietoa, jolla voidaan päivittää rakentamisen ja hoidon ohjeistuksien hiiliviisaita linjauksia niin valtakunnallisesti kuin paikallisiin olosuhteisiin sovellettaessa. 

Hiiliviisaan kaupunkivihreän sosiaalinen hyväksyttävyys ja hiilikädenjälki  

Tutkimushankkeessa tarkastellaan myös hiiliviisaaseen kaupunkivihreään liitettyjen arvojen, erilaisiin viheralueratkaisuihin kohdistuvien asenteiden ja viheralueiden hoitoa ohjaavien periaatteiden hyväksyttävyyden ymmärtämistä. Merkittävä sosiaaliseen kestävyyteen liittyvä ilmiö, joka usein jää taka-alalle kaupunkivihreää koskevassa keskustelussa, on viheralueita koskeva ympäristöoikeudenmukaisuus. Tällä tarkoitetaan esimerkiksi erilaisten asukkaiden, kuten nuorten ja aikuisten, vaihtelevia mahdollisuuksia osallistua ja saada äänensä kuuluviin kaupunkivihreää koskevassa päätöksenteossa ja toisaalta päästä nauttimaan kaupunkiluonnosta.  

Hankkeessa tutkitaan myös kaupunkipuutarhurien ja kaupunkiviljelijöiden mahdollisuuksia vaikuttaa omaan hiilikädenjälkeensä. Kaupunkipuutarhat toimivat pieninä hiilinieluina ja samalla puutarhanhoito ja kaupunkiviljely vaikuttavat ajankäyttöön ja kulutustottumuksiin. Ne saattavat vähentää muuhun vapaa-ajanviettoon - esimerkiksi matkustamiseen - käytettyä aikaa, mikä voi vaikuttaa merkittävästi hiilijalanjälkeen. Kaupunkiviljely myös tuottaa lähiruokaa mahdollistaen näin osaltaan ruuankulutuksen hiilijalanjäljen pienenemisen. Hankkeessa tavoitteena on kehittää työkalu, jonka avulla kuka tahansa voi laskea kotipuutarhaansa liittyvän hiilikädenjälkensä. 

Luontopohjaisia ratkaisuja urbaanissa kaupunkitilassa, Malmön Bo-01-alueella. Kuva: Mari Ariluoma. 

Yhteistyöllä eteenpäin  

Strategisen tutkimuksen neuvoston ohjelmista rahoitetuilta tutkimushankkeilta odotetaan laajaa ja tehokasta yhteiskunnallista vaikuttavuutta sekä tieteellisen tiedon jalkauttamista käytäntöön. Siten myös tässä hankkeessa on panostettu yhteistyön tekemiseen ja vuorovaikutukseen eri sidosryhmien kanssa. Tutkimusta tehdäänkin monessa vaiheessa yhteissuunnittelun keinoin kaupunkivihreän käyttäjien, suunnittelijoiden ja rakentajien, yritysten sekä kaupunkien viranomaisten kanssa.  

Tutkimustyön vaikuttavuutta pyritään lisäämään myös medianäkyvyyden ja erilaisten tapahtumien avulla. Ensimmäisen hankevuoden tärkein tilaisuus on touko-kesäkuun vaihteeseen sijoittuva CO-CARBON-festivaali. Kahden viikon mittaisen tapahtumakokonaisuuden aikana toteutetaan muun muassa tutustumiskäyntejä hiilimittausten kohdealueille, luentoja ja seminaareja sekä työpajoja esimerkiksi kaupunkisuunnittelun asiantuntijoiden ja suunnittelijoiden kanssa.  

CO-CARBON-festivaali 24.5-4.6.2021   

Ti 25.5.2021  

klo 13-15  

Tulevaisuuden hiiliviisas kaupunkiluonto – Keskustelutilaisuus Tiedekulmassa
keskustelemassa: 
Timo Vesala (INAR, Helsingin yliopisto), 
Matti Kuittinen (Aalto-yliopisto, Ympäristöministeriö), 
Outi Tahvonen (CO-CARBON-hanke, HAMK) ja 
Aija Staffans (Aalto-yliopisto)  

Zoom   

  • Festivaaliviikot avaa suora lähetys Tiedekulmasta tiistaina 25.5.2021 klo 13-15.  
  • Tarkempaan festivaaliohjelmaan voi tutustua nettisivuilla cocarbon.fi. Ohjelmaa päivitetään sitä mukaa, kun tilaisuudet varmistuvat.
  • Lisätietoja tapahtumista löytyy nettisivuilta: http://cocarbon.fi/ 

Teksti: Helsingin yliopiston apulaisprofessori Leena Järvi, Aalto-yliopiston professori (associate) Ranja Hautamäki ja Hämeen ammattikorkeakoulun tutkijayliopettaja Outi Tahvonen. Kirjoittajat ovat CO-CARBON-hankkeen tutkijoita.
Juttu on julkaistu Viherympäristö-lehden numerossa 2/2021.