HIKET työpaketit

Työpaketissa kartoitetaan nykyisen hiilivuomittausverkoston edustavuus sekä keskeisimmät täydennystarpeet. Kartoituksen pohjalta verkostoa täydennetään ns. pyörrekovarianssimenetelmään pohjautuvilla asemilla. Asemilla mitataan hiilidioksidin, ja tarvittaessa myös metaanin ja ilokaasun, vaihtoa ekosysteemin ja ilmakehän välillä. Uusia mittausasemia perustetaan 5–6. Tavoitteena on luoda eri ekosysteemien, alueellisen kattavuuden ja mallikalibroinnin kannalta optimaalinen, kasvihuonekaasutaseiden arviointia yleisimmissä maankäyttöluokissa tukeva havainnointiverkko. Mittausverkoston täydentäminen luo myös pidemmän aikavälin perustaa maankäyttösektorin kansallisen hiilitaseen epävarmuuden rajaamiselle.

Tässä työpaketissa käytämme monipuolisesti olemassa olevaa ja tässä hankkeessa tuotettua mittausdataa ja malleja Suomen maaekosysteemien kasvihuonekaasutaseen arvioimiseksi. Mittausdata pitää sisällään paitsi inventointitietoa, myös mm. satelliittihavaintoja, korkeiden mittaustornien tuottamaa konsentraatiodataa ja pyörrekovarianssimenetelmällä tuotettua kaasunvaihtodataa. Myös käytössä olevia malleja on monenlaisia: Toiset mallit perustuvat kasvillisuuden, maaperän ja ilmakehän prosessien, kaasujen kulkeutumisen ja data-assimilaation kuvaukseen ja toiset empiiriseen tilastoanalyysiin.

Työpaketissa tarkennetaan myös valtakunnan metsien inventointiin (VMI) perustuvaa laskentaa, jota käytetään osana KHK-inventaariota. Selvitämme syitä VMI aineiston latvusbiomassakertoimien muutokselle arvioimalla latvuksen biomassan ja tilavuuden suhteen vaihtelua eri menetelmillä valitulla testialueella. Lisäksi arvioimme lahopuun hiilivaraston muutosta perustuen VMI:n pysyvien koealojen mittauksiin ja vertaamme sitä käytössä olevaan, mallinnuspohjaiseen estimaattiin.

Tärkeimpänä tavoitteena tässä työpaketissa on luoda kokonaiskuva KHK-taseesta ja sen epävarmuuksista. Vertailemme eri menetelmillä tuotettuja KHK-tasearvioita ja määritämme taseiden vaihteluvälin. On huomioitava, että erilaiset mittausdatat ja mallit toimivat osittain eri skaaloissa eli myös menetelmävertailun on tapahduttava useissa skaaloissa. Pyrimme myös tunnistamaan ne tekijät, jotka vaikuttavat kunkin menetelmän epävarmuusarvioihin.

Työpaketissa on tarkoitus selvittää mahdollisuutta luoda prosessi laajemmalle KHK-taseen epävarmuusanalyysille. Saatuja tuloksia verrataan myös KHK-inventaarioon arvioiden inventaarion parannustarpeita ja mahdollisuuksia.

Tässä työpaketissa keskitytään kasvihuonekaasumittausten ja niihin liittyvien datatuotteiden harmonisointiin sekä kansallisen tutkimusinfrastruktuurin kehittämiseen. Tavoitteena on varmistaa, että eri toimijoiden (HY, FMI, LUKE) tuottamat eddy-kovarianssiaineistot (EC) ovat vertailukelpoisia ja tukevat toisiaan sekä mittaus- että mallinnustasolla. 

Työssä selvitetään eri organisaatioiden EC-aineistojen datankäsittelymenetelmien ja dataputkien yhdenmukaistaminen. Työ aloitetaan neljän mittauspaikan – Ruukin, Ränskälänkorven, Hyytiälän ja Sodankylän – mittausaineistoja. Näistä tuotetaan hiilensidonnan arviot eri analyysiketjujen kautta. Aluksi keskitytään hiilidioksidiin (CO₂) ja vesihöyryyn (H₂O) voihin, mutta tavoitteena on laajentaa vertailu kaikkiin merkittäviin kasvihuonekaasuihin. Tärkeänä tavoitteena on arvioida, kuinka hyvin eri menetelmillä ja analyysiputkilla saadut EC-tulokset ovat keskenään vertailukelpoisia. 

Seuraavassa vaiheessa satelliittidatatuotteet kytketään näihin samoihin mittauspisteisiin, ja niitä verrataan sekä mitattuihin että mallinnettuihin aineistoihin. Näin voidaan arvioida satelliitti- ja EC-datan välistä yhtenevyyttä sekä mallinnuksen ja mittausten vastaavuutta. Tulosten esittämistä ja jakamista kehitetään esimerkiksi Field Observatory -alustan kautta, ja analyysissa hyödynnetään myös inversiomallinnuksen tuloksia vertailuaineistoina. 

Työpaketin lopuksi laaditaan kansallisen tutkimusinfrastruktuurin kehittämistä tukeva strategia ja tiekartta. Näiden avulla pyritään vahvistamaan kasvihuonekaasumittausten ja niihin liittyvän datainfrastruktuurin pitkäjänteistä kehitystä Suomessa.