Tutkimuksessa selvitettiin ilmakehämittausten toimivuutta hiilidioksidilähteiden ja –nielujen todentamiseen maankäyttösektorilla Suomessa.
Kansallisen kasvihuonekaasuinventaarion luotettavuuden arviointi täydentävillä menetelmillä on keskeistä ilmastopolitiikan vahvistamiseksi. Ilmakehämittaukset tarjoavat riippumattoman havaintoihin perustuvan aineiston päästöjen ja nielujen nettovaikutuksesta ilmakehässä. Ilmakehästä mitattuihin kasvihuonekaasupitoisuuksiin perustuvat inversiomallit ovat menetelmä, jolla ilmakehästä havaitut kasvihuonekaasupitoisuudet yhdistetään matemaattisesti maapallon pinnalla sijaitseviin päästölähteisiin ja -nieluihin. Niiden avulla voidaan arvioida, missä ja kuinka paljon kasvihuonekaasuja vapautuu ilmakehään ja sitoutuu siitä pois.
Isomäki ym. (2024) tutkimuksessa vertailtiin Suomen kasvihuonekaasuinventaariota uusimpiin inversiomalleihin perustuviin tieteellisiin aineistoihin. Tutkimus osoitti, että Suomen kasvihuonekaasuinventaariossa maankäyttösektorin hiilidioksiditase on suuruusluokaltaan samankaltainen kuin ilmakehämittauksiin perustuvat arviot ja menetelmien epävarmuusrajat asettuvat päällekkäin. Eri inversiomallikokoelmien perusteella arvioidut hiilidioksiditaseen epävarmuusvälit olivat kuitenkin selvästi inventaarion arviota suuremmat (ks. kuva alta) ja tutkimuksessa käytetyn aineiston hyöty inventaarion todentamisessa on rajallinen ilman jatkoanalyyseja. Tutkimuksessa kasvihuonekaasuinventaarion maakäyttösektorin epävarmuusvälinä käytettiin ±65 %, joka on yhdistelmä maankäyttösektorin eri alakategorioiden epävarmuuksista. Inversiomallien epävarmuutta arvioidaan tyypillisesti mallien välisen hajonnan perusteella. Tutkimuksessa tarkasteltujen inversiomallikokoelmien epävarmuusrajat Suomen alueen hiilidioksiditaseelle vaihtelivat –167 %...+123 % jopa –570 % ... + 540 % suhteessa kokoelmien keskiarvoihin. Suurimmat epävarmuudet olivat aineistoissa, joissa mukana oli suuri määrä eri inversiomalleja. Lisäksi huomattiin, että ilmakehämittauksiin perustuvien arvioiden mukaan vuotuisissa hiilitaseissa on merkittävää vuosien välistä vaihtelua, jota ei inventaariomenetelmillä havaita. Vuosien välinen vaihtelu näkyy myös osaltaan inversiomallikokoelmien suuressa vaihteluvälissä.
Inventaario on rakenteellisesti hyvin erilainen menetelmä kuin ilmakehämittauksiin perustuvat inversiomallit, mikä täytyy huomioida taseiden vertailussa. Lisäksi monet inversiomallit käyttävät reunaehtoina globaaleja aineistoja, jotka Suomen osalta voivat erota merkittävästi inventaarion tausta-aineistosta. Tämä vaikeuttaa kansallisten inversiotaseiden tulkintaa sekä heikentää niiden vertailtavuutta inventaarioon. Muut merkittävät erot inventaarion ja inversion välillä syntyvät valtioiden välisistä lateraalisista hiilivirroista, sekä IPCC:n määrittämästä “hoidetun maan” -periaatteesta. Valtioiden väliset lateraaliset hiilivirrat ovat hiiltä, joka siirtyy valtioiden välillä kansainvälisen kaupan (puutavara ja viljatuotteet) kautta. Inventaario ja inversio käsittelevät lateraalisia hiilivirtoja eri tavoin, sillä inventaariossa käytetään tuotantoon perustuvaa laskentatapaa eli päästöt esim. puunkorjuusta lasketaan siinä maassa, jossa puut on hakattu. Inversio taas allokoi puuntavaran käytöstä (respiraatio) aiheutuvat päästöt sen valtion alueelle, jossa puutavara kulutetaan.
HIKET-projektissa inversiomallinnukseen on tavoitteena soveltaa uusia, Suomelle räätälöityjä menetelmiä, sekä tarkastella menetelmän parametrien, lähtöaineistojen ja mallirakenteen aiheuttamaa epävarmuutta. Sekä Suomen kasvihuonekaasuinventaario että inversiomallit kehittyvät nopeasti ja toimijoiden välinen yhteistyö edistää yhtenäisempää ymmärrystä hiilenkierrosta Suomen maaekosysteemeissä. Näkemysten ja menetelmien avoin jakaminen sekä aineistojen harmonisointi parantavat menetelmien vertailtavuutta ja mahdollistavat kansallisten erityispiirteiden huomioimisen Suomen olosuhteissa. Projektin edetessä on siis odotettavissa aiempaa tarkempia inversiomallinnukseen perustuvia kasvihuonekaasutasearvioita.
- Verify = alueellinen inversiomallikokoelma EU:n VERIFY 2020 –projektista
- OCO-2 MIP v10 & v11 = globaali inversiomallikokoelma OCO-2 mallivertailuprojektista (versio v11 on vielä kehitysvaiheessa)
- IS = maanpinnalta tehtyihin KHK-pitoisuusmittauksiin assimiloidut inversiovuot
- LNLG = OCO-2-satelliitin maa-alueiden yläpuolelta tehtyihin havaintoihin assimiloidut inversiovuot
- LNLGIS = sekä maanpinnalta että OCO-2 sateliitista tehtyihin havaintoihin assimiloidut inversiovuot
- NGHGI = kansallinen kasvihuonekaasuinvertaario (KHKI)
- LULUCF = maankäyttö, maankäytön muutokset ja metsätalous