Uusi menetelmä auttaa arvioimaan Suomen päästöbudjettia

Uudessa tutkimusartikkelissamme kehitimme uuden laskentamenetelmän kansallisten päästöbudjettien laskemiseksi. Menetelmä on ensimmäinen, jonka avulla maille voidaan määrittää oikeudenmukaisuusperiaatteisiin nojaava, kaikki kasvihuonekaasut kattava ja ilmastotieteellisesti johdonmukainen päästöbudjetti, joka voidaan ilmaista kansallisten kasvihuonekaasuinventaarioiden laskentatavoilla. Aiemmat menetelmät ovat keskittyneet vain joko hiilidioksidiin tai ilmaisseet päästöbudjetin vain ilmastotieteen laskentatapojen mukaisesti, jolloin niitä ei ole voinut suoraan verrata kansallisen ilmastopolitiikan perustana käytettäviin kasvihuonekaasuinventaarioiden lukuihin.

Sovelsimme menetelmää esimerkinomaisesti Suomen päästöbudjettiin, mutta se soveltuu ilmastotieteen, valitun oikeudenmukaisuusperiaatteen ja kansallisten kasvihuonekaasuinventaarioiden kanssa yhteensopivan päästöbudjetin arvioimiseen mille tahansa maalle. Menetelmää voidaan käyttää myös eri maiden ilmastositoumusten arviointiin suhteessa Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteisiin ja oikeudenmukaisuuteen.

Päästöjen laskentatapojen erot voivat johtaa tarvittavien päästövähennysten aliarviointiin

Tutkimuksen motivaationa oli ongelma, että kansalliset kasvihuonekaasuinventaariot tilastoivat kasvihuonekaasupäästöjä eri tavalla kuin globaalit tieteelliset ilmastonmuutoksen hillintäskenaariot, joita hyödynnetään vertailukohtina kansallisten päästötavoitteiden asettamisessa. Jos tavoitteet asetetaan perustuen globaaleihin hillintäskenaarioihin ja tavoitteiden seuranta perustuu kansallisiin kasvihuonekaasuinventaarioihin, päästövähennystavoitteet eivät ole riittäviä Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteiden täyttämiseksi.

Keskityimme kahteen suurimpaan eroon näissä kahdessa laskentatavassa. Ensimmäinen ero liittyy maankäytön päästöjen laskentaan. Kasvihuonekaasuinventaariot laskevat ihmisperäisiksi päästöiksi tai nieluiksi kaikki ihmiskäytössä olevilla mailla tapahtuvat päästöt ja nielut. Globaalit mallit ja päästöskenaariot sen sijaan pyrkivät erottamaan ns. suorat ihmisten toiminnasta aiheutuvat vaikutukset, esimerkiksi metsien hakkuut ja niiden jälkeinen kasvu, ja ilmastonmuutoksen ja kasvaneen hiilidioksidipitoisuuden aiheuttamat epäsuorat vaikutukset toisistaan.

Toinen ero liittyy siihen, että ilmastopolitiikassa käytetty kasvihuonekaasujen yhteismitallistaminen ei kuvaa tarkasti päästöjen lämmittävää vaikutusta.

Globaaleista tavoitteista kansallisiin päästöbudjetteihin

Kehitimme tutkimuksessamme uuden lähestymistavan, jonka avulla määritettiin globaalilla tasolla yksinkertaisella ilmastomallilla vuosien 2020–2050 kasvihuonekaasupäästöjen yläraja, joka on yhteensopiva 1,5 asteen tavoitteen kanssa. Tästä globaalista päästöbudjetista voidaan jyvittää kullekin maalle osuus perustuen johonkin oikeudenmukaisuusperiaatteeseen, kuten maiden erilaiseen maksukykyyn tai väkilukuun.

Aikaisemmat tutkimukset kansallisista päästöbudjeteista olivat keskittyneet joko vain hiilidioksidiin tai käyttäneet menetelmiä, joilla maan korkeat historialliset päästöt implisiittisesti johtivat suurempaan tulevaisuuden päästökiintiöön. Nyt julkaistu tutkimus on ensimmäinen, jonka menetelmällä on mahdollista laskea oikeudenmukaisuusperiaatteita hyödyntämällä kansallinen päästöbudjetti, joka kattaa kaikki kasvihuonekaasut ja on suoraan yhteensopiva kansallisten kasvihuonekaasuinventaarioiden kanssa.

Uudessa tutkimuksessa ilmastotieteen mukaisen päästöbudjetin yhteensopivuus kasvihuonekaasuinventaarioiden käyttämän kirjanpitotavan kanssa saavutettiin sovittamalla päästöbudjetti joko globaalilla tasolla ennen sen jakamista maiden kesken tai kansallisella tasolla. Käytännössä päästöbudjetin sovitus tehtiin siten, että siitä vähennettiin kaksi termiä. Ensimmäinen oli epäsuorien vaikutusten osuus maankäyttösektorin nettopäästöistä, ja toinen oli ero muiden kasvihuonekaasujen kuin hiilidioksidin CO₂-ekvivalenttimäärässä kasvihuonekaasuinventaarioiden ja mallinnetun lämmittävän vaikutuksen kautta laskettuna.

Tutkimus täydentää Suomen hiilineutraaliustavoitteen tieteellistä taustaa

Nyt julkaistu tutkimus laajentaa ja tarkentaa aiemmin julkaistun Ilmastopaneelin raportin laskelmia Suomen kansallisesta päästöbudjetista valituilla oikeudenmukaisuusperiaatteilla. Tutkimus ei anna yhtä yksikäsitteistä päästöbudjettia, koska laskentaan liittyy normatiivisia valintoja. Lasketut päästöbudjetit eroavat sen mukaan jaetaanko globaali päästöbudjetti maksukyvyn vai väestömäärän perusteella, sovitetaanko ero kasvihuonekaasuinventaarioiden ja tarkemman mallinnuksen antaman päästöjen lämmittävän vaikutuksen välillä globaalilla vai kansallisella tasolla ja huomioidaanko vuosien 1990–2019 päästöt historiallisena vastuuna.

Vaikka yksikäsitteistä päästöbudjettia ei voida määrittää ja epävarmuudet ovat suuria, tulokset antavat eväitä Suomen hiilineutraaliustavoitteen riittävyyden arvioimiseen tarkasteltujen oikeudenmukaisuusperiaatteiden valossa.

Yksi lähtökohta on ottaa päästöbudjetissa huomioon Suomen päästöjen ja maankäyttötoimien mahdollisimman tarkka lämmittävä vaikutus ja sovittaa budjetti kasvihuonekaasuinventaarion kanssa yhteensopivaksi kansallisella tasolla. Tällöin vuosien 2020–2050 päästöbudjetti oli huomattavasti negatiivinen, suurimmillaankin noin –200 Mt CO2-ekv. Se on merkittävästi pienempi kuin Suomen ilmastolain taustalaskelmien päästöbudjetti. Myös vuosien 1990–2019 päästöjen huomioon ottaminen historiallisena vastuuna johti yleisesti negatiiviseen päästöbudjettiin.

Tutkimuksessa ei käyty kattavasti erilaisia oikeudenmukaisuusperiaatteita läpi. Kuitenkin kansallisella tasolla sovitettujen päästöbudjettien perusteella voidaan todeta, että Suomen vuoden 2035 hiilineutraaliustavoite ja sen pohjana oleva päästöbudjetti eivät todennäköisesti ole riittäviä rajaamaan Suomen päästöjen lämmittävää vaikutusta 1,5 asteen tavoitteen mukaiseksi tarkastelluilla oikeudenmukaisuusperiaatteilla.

Vain jos historiallisia päästöjä ei huomioitu ja sovitus tarkan lämmittävän vaikutuksen ja kasvihuonekaasuinventaarion välillä tehtiin globaalilla tasolla, päästöbudjetti oli positiivinen ja samaa suuruusluokkaa ilmastolain taustalaskelmien tulosten kanssa. Globaalin tason sovitus vähentää kansallisen päästöbudjetin epävarmuutta, mutta tarkoittaisi että Suomi voisi laskea epäsuorat vaikutukset metsien kasvuun omaksi edukseen ja esimerkiksi kasvihuonekaasuinventaarion laskentatavan aiheuttama metaanipäästöjen lämmittävän vaikutuksen aliarviointia ei tarvitsisi ottaa huomioon kansallisessa tavoitteessa.

Tulokset negatiivisista päästöbudjeteista tarkoittavat, että näissä budjeteissa pysyäkseen Suomen pitäisi sitoa enemmän hiilidioksidia metsiin tai teknisiin nieluihin kuin mitä päästöt ovat. Osaltaan negatiiviset päästöbudjetit kertovat myös, että 1,5 asteen tavoitteessa ei globaalilla tasolla olla pysymässä, ja siten tavoitteen kanssa yhteensopivat päästöbudjetit ovat häviävän pieniä.

Eroavat tulkinnat hiilineutraaliuden käsitteestä

Artikkelin keskeisessä osassa ovat ylempänä kuvatut eroavaisuudet globaalien ilmastonmuutoksen hillintäskenaarioiden ja kansallisten kasvihuonekaasuinventaarioiden välillä. Suomessa ilmastokeskustelussa vakiintunut tapa on määritellä hiilineutraalius kansallisten kasvihuonekaasuinventaarioiden mukaisten päästöjen ja nielujen tasapainoksi. Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin IPCC:n tieteellisissä raporteissa hiilineutraalius puolestaan määritellään koskemaan ainoastaan hiilidioksidia ja ilman kasvaneen CO₂-pitoisuuden ja ilmastonmuutoksen aiheuttamaa epäsuoraa vaikutusta maankäyttösektorin nieluun.

Tämän vuoksi Suomen hiilineutraaliuden vaikutusta ei voida suoraan verrata globaaliin IPCC:n määritelmän mukaiseen hiilineutraaliuteen, joka likimäärin riittäisi ilmaston lämpenemisen pysäyttämiseen.

Miten tutkimus liittyy Suomen maankäyttösektorin nieluun?

Tutkimuksessa ei pyritty arvioimaan Suomen maankäyttösektorin päästöjä, vaan kasvaneen CO₂-pitoisuuden ja ilmastonmuutoksen aiheuttamien epäsuorien vaikutusten osuutta niistä. Tätä osuutta ei voida mitata, joten sen arviointiin tarvitaan mallinnusta.

Artikkelissa hyödynnettiin aikaisempaa 16:een globaaliin ekosysteemimalliin perustuvaa tutkimusta maankäyttösektorin epäsuorista vaikutuksista arvioimaan epäsuorien vaikutusten nykytasoa ja epävarmuutta. Epäsuorien vaikutusten muutos tulevaisuudessa pohjautui vain yhteen malliin.

Mallinnusten mukaan Suomen lähes 30 Mt per vuosi maankäyttösektorin keskimääräisestä nielusta vuosina 1990–2020 on aiheutunut ns. epäsuorista vaikutuksista Suomen suorien maankäyttötoimien sijaan. Vertailun vuoksi, Suomen maankäyttösektorin nettohiilidioksidinielu oli samana ajanjaksona keskimäärin 31 Mt per vuosi eli epäsuorat vaikutukset olivat yhtä suuria kuin koko nettonielu.

Mallien välisten erojen perusteella epävarmuus on kuitenkin merkittävää, ja Suomen ekosysteemien, maaperän ja maankäyttötapojen erityispiirteet huomioon ottavaa tutkimusta myös epäsuorista vaikutuksista tarvittaisiin epävarmuuden pienentämiseksi. Tällainen tutkimus auttaisi arvioimaan myös kasvihuonekaasuinventaarion mukaisten nettopäästöjen kehitystä tulevaisuuden ilmastossa.

Tekstin on kirjoittanut Ilmatieteen laitoksen erikoistutkija Antti-Ilari Partanen. Puheenvuorot ovat Ilmatieteen laitoksen asiantuntijoiden kommentteja ajankohtaisista sää- ja ilmastoilmiöistä sekä tutkimusaiheista, ja niitä julkaistaan Ilmatieteen laitoksen verkkopalvelussa osoitteessa https://www.ilmatieteenlaitos.fi/ajankohtaista.