Ilkka-hanke: Eri maankäyttömuotojen vaikutus kaupunkien hiilitaseeseen

Transkriptio

1 HSYn paikkatietoseminaari 2014 Ilkka-hanke: Eri maankäyttömuotojen vaikutus kaupunkien hiilitaseeseen Jussi Rasinmäki toimitusjohtaja, Simosol Oy

2 Simosol Oy Laskenta- ja ohjelmistopalveluja metsän käytön suunnittelun optimointiin. Esimerkkejä: Lahden kaupungin hiilitase-optimointi, kuinka kaupungin metsiä pitäisi käsitellä, jotta metsien hiilivaranto maksimoitaisiin seuraavan 30 v aikana Palvelukonsepti: Yksityiselle metsänomistajalle avaimet käteen palvelu, jolla voidaan maksimoida metsän taloudellinen tuotto, konseptin toteutus Omistamme ha metsää, mikä on kestävä vuotuisten hakkuiden taso ja miten se kannattaisi vuosittain toteuttaa? laskentajärjestelmän toteutus yritystason suunnitteluun ILKKA-hanke: siitä lisää hetken kuluttua

3 Simosol Oy Perustana oma metsätalouden päätöstukijärjestelmän ohjelmistokehitys SIMO-ohjelmisto, juuret Helsingin yliopistossa, kehitetty vuodesta 2004, mukana Tekes, Metsähallitus, Metsämannut Oy, Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio, Tornator Oy ja UPM-Kymmene Oyj avoimen lähdekoodin ohjelmisto ( Yhtiö perustettu 2007, toimipaikka Riihimäellä, 9 henkilöä, yhdistelmä metsäalan ja tietojenkäsittelyn ammattilaisia, töissä tohtoreita molemmilta sektoreilta

4 Kaupunkien hiilitaseselvitys osana ILKKA-hanketta ILKKA Ilmastonkestävä kaupunki työkaluja suunnitteluun: edistää ilmastokestävää kaupunkisuunnittelua Osahankkeena viiden kaupungin hiilitaseselvitys Osa 1: paljonko kaupunkien alueella on hiiltä varastoituneena kasvillisuuteen ja maaperään, mikä on varastojen muutosnopeus? Osa 2: kaavoittajan työkalu, jolla voi tarkastella kaavoituksen maankäyttömuutosten ja rakenneratkaisujen vaikutusta hiilitaseeseen Tilaajat: Espoo, Helsinki, Lahti, Turku, Vantaa Toteuttajat: Simosol Oy, Ramboll Oy

5 Hiilitaseselvitys tietotarpeet Osassa 1 piti selvittää paljonko hiiltä on varastoituneena kaupunkien alueilla kasvillisuuteen ja maaperään, ja miten varastot muuttuvat Kaksi ajavaa tekijää: maankäyttömuoto ja kasvillisuuden määrä nyt Maankäyttömuoto: päälinjat hiilen kierron dynamiikalle Kasvillisuuden määrä: metsät, voimakas vaihtelu ajan yli kasvillisuuteen ja maaperään sitoutuneen hiilen määrässä ja muutosnopeudessa

6 Aineistot maankäyttömuoto Kaupunkien omistuksessa olevat viheralueet kaupunkien omista paikkatietoaineistoista Tekijän näkökulmasta: Нормально, tietosisällön koodaukset, käytetyt koordinaatistojärjestelmät, monenko puhelinsoiton päässä tiedon saaminen oli Muut kuin kaupunkien alueet (ja kaupunkien alueiden tiedon paikkaus): Corine Landcover 2006 Euroopan kattava yhtenäinen maankäyttö/maanpeiteluokitus Tekijän näkökulmasta: suoraviivaista; kaiva esille linkki, josta aineiston saa ladattua, aineiston mukana tulee tietosisällön dokumentointi, jäljelle jää vain tiedon leikkely, ja luokitusten yhtenäistäminen hankkeen tarkoituksiin

7 Maankäyttö kaupunkien aineisto

8 Maankäyttö kaupungit + Corine

9 Kasvillisuuden määrä Sama tietolähde koko tarkasteltavalle alueelle, Metsäntutkimuslaitoksen Valtakunnan metsien monilähdeinventoinnin tulokset vuodelta 2011 VMI: satelliittikuviin ja maastokoealoihin perustuva maan kattava ennuste puuston määrästä, ja puuston kasvuun vaikuttavista maaperätekijöistä. Resoluutio 20 m x 20 m Käyttö kuten Corine; Metlan ylläpitämä latauspalvelu linkin takana, aineistosisältö dokumentoitu

10 VMI maaperän kasvupotentiaali

11 VMI kuusen biomassa

12 Aineistot kasassa, mitä sitten? Tässä vaiheessa tiedetään siis jokaiselle kaupungin alueelle osuvalle 20 m x 20 m hilaruudulle: (i) maankäyttömuoto, (ii) puuston määrä vuonna 2011 Tästä selviää heti paljonko puustossa on kullekin hilaruudulle varastoituneena hiiltä, mutta entä Kasvillisuuden hiilivaraston vuotuinen muutos? Maaperän hiilivaraston koko? Maaperän hiilivaraston vuotuinen muutos?

13 Hiilivarastojen mallinnus (1) Avoimen lähdekoodin SIMOohjelmistolla ennustettiin puuston vuotuinen kasvu sekä laskettiin puuston biomassa ja kasvussa sitoutuneen hiilen määrä.

14 Hiilivarastojen mallinnus (2) Hiilen kulkeutuminen puustosta ja kasvillisuudesta maahan sisältää hakkuiden yhteydessä maastoon jäävät hakkuutähteet, luonnonpoistuman keräämättä jäävän osan ja karikesadannan. Viheraluehoitoluokka (maankäyttömuoto) vaikutti siihen millaisia toimenpiteitä mallinnettiin metsässä tehtäväksi

15 Hiilivarastojen mallinnus (3) Hiilen hajoamista maaperässä ja kulkeutumista uudelleen hiilidioksidina ilmakehään mallinnettiin Yasso07 - mallilla.

16 Hiilivarastojen mallinnus (4) Tämä mallinnus tehtiin viidelle kaupungille (ilmasto vaikuttaa puuston kasvuun ja maahiilen kiertoon), eri puulajeille ja eri kasvupaikoille Mallikehityssarjat puuston ja maaperän hiilen kehityksestä 300 vuodelle (maaperähiilivaraston muutos maankäyttömuutoksen jälkeen on pitkäkestoinen prosessi) Muut viheraluehoitoluokat kuin metsät (avoimet ja rakennetut viheralueet): oletettiin staattinen kasvillisuuden määrä, mallinnettiin maaperän hiilivaraston kokoa vuosina maankäyttömuutoksesta metsä -> muu viheralue

17 Hiilivarastojen kehitys Luokat: A2-Käyttöviheralueet, B1-Maisemapellot, B2-Käyttöniityt, B3- Maisemaniityt ja laidunalueet, C2-Ulkoilu- ja virkistysmetsä, C3-Suojametsä, C5-

18 Kehityssarjoista kaupunkien hiilivarastoihin 2011 Rakennetut ja avoimet viheralueet; oletettiin viheralueiden iäksi 50 v, eli että maankäyttömuutos on tapahtunut tuolloin => Maaperän hiilivaraston koko ja sen muutos kehityssarjasta Kasvillisuuden hiilivaraston koko VMI-aineistosta, tai mikäli puuttui sieltä, käytettiin oletushiilivaraston kokoa viheraluehoitoluokalle Metsät; VMI-aineistosta kasvillisuuden määrä ja kasvupaikka kullekin hilaruudulle => Kehityssarjasta näitä vastaava metsän kehitysvaihe/ikä, ja sille kasvillisuuden hiilivaraston vuotuinen muutos, maaperähiilivaraston koko, ja sen vuotuinen muutos

19 Hiilivaraston koko

20 Hiilivaraston koon muutos

21 Osa 2 kaavoittajan työkalu Kaavoittajan työkalu, jolla voi tarkastella kaavan aiheuttamien maankäyttömuutosten vaikutusta kasvillisuuden ja maaperän hiilivarastoihin Laskenta perustuu osan 1 tuloksien yleistyksiin Kaupungeittain hiilivarastojen muutokset maankäyttöluokittain keskimäärin Kolme eri tarkkuustasoa lähtötietojen suhteen maankäyttöluokkien pintaalamuutosten kuvaukselle Lisäksi mukana puu- ja betonirakenteisten rakennusten elinkaaren hiilijalanjälki Toteutettu Excel-laskentapohjana

22 Kaavoittajan työkalu maankäytön muutokset (1)

23 Kaavoittajan työkalu maankäytön muutokset (2)

24 Kaavoittajan työkalu rakenteet

25 Kaavoittajan työkalu tulos

26 Kaavoittajan työkalu tulos ymmärrettävämmin

27 Avointa dataa avoimia tuloksia Kiitos!