Veden, ruoantuotannon ja energian kytkökset Mekong-joella

Transkriptio

1 Veden, ruoantuotannon ja energian kytkökset Mekong-joella Timo A. Räsänen Tohtorikoulutettava Vesi- ja ympäristötekniikka Aalto-yliopisto

2 Vesi Ruoka Energia

3 Esityksen sisältö 1. Tausta: Mekong-joki Ilmasto ja hydrologia Vesiekosysteemit Maatalous Kalastus 2. Vesivoimakehitys 3. Vesivoiman vaikutukset Virtaamat ja sedimentit Vesiekosysteemit Kalastus Maantalous 4. Suomi Mekongilla 5. Johtopäätökset

4 Mekong-joki Maailman 14. suurin joki Valuma-alue km2 (2,4 x Suomen pinta-ala) Kiina, Myanmar, Thaimaa, Laos, Kambotzha, Vietnam Väestö 72 milj. 85% maaseutuväestöä 65% elinkeinoista veteen liittyviä Mekongin alue on maailman suurin riisintuotantoalue Lähde: MRC 2010 Räsänen and Kummu

5 Ilmasto ja hydrologia: Tulvapulssi Trooppinen monsuuni ilmasto Joulu-huhtikuu kuivakausi Maalis-marraskuu sadekausi Hydrologia Vuosisadanta valuma-alueella 1400 mm (Suomi 536 mm) Vuotuinen tulvapulssi Tulva alue 200,000 km2 Vuosivirtaama 475 km3 (4.4 x koko Suomen vuosivalunta) Timo A. Räsänen Lähteet: MRC 2010

6 Ilmasto ja hydrologia: Tonle-Sap -järvi Tonle Sap järvi Kambotzhassa Kuivakausi Vesi virtaa Mekong-jokeen Kuivankauden ala 2,590 km2 Sadekausi Vesi virtaa Mekong-joesta järveen Sadekauden ala 24,600 km2 (2.7 x Uudenmaan maapinta-ala) Vuotuinen vedenpinnan nousu yli 8m Lähteet: MRC 2010; Kummu et al (kartta)

7 Ilmasto ja hydrologia: Tonle-Sap -järvi

8 Ilmasto ja hydrologia: Ilmastonmuutos Lämpötila nousee Sadanta lisääntyy Ilmastovaihtelut lisääntyneet Äärimmäiset tulvat lisääntyneet Viimevuosina vakavia kuivuuksia Lähteet: Lauri et al 2012; Delgado et al 2012; Räsänen et al. 2013

9 Vesiekosysteemit Rikas ja monimuotoinen ekologia 800 kalalajia 103 vaelluskalalajia Jättiläiskissakala (jopa > 300 kg) Vuotuinen tulvapulssi perustana vesiekosysteemien tuottavuudelle Elinympäristöjen vaihtelu maa- ja vesivaiheen välillä Ravinteiden kulkeutuminen Kalojen vaellukset ajoittuvat tulvapulssin mukaan Tonle Sap -järvi erityisen monimuotoinen ja tuottava Junk 1997 Suthep Kritsanavarin

10 Maatalous: Riisinviljely ja vesi Riisinviljely tärkein yksittäinen ravinnon lähde ja elinkeino 65-85% väestöstä työskentelee maatalouden parissa (Kambotzha, Laos, Vietnam) 10 miljoonaa hehtaaria viljeltyä riisiä Riisinviljelyä perinteisesti vain sadekaudella (1 sato per vuosi) 4 miljoona hehtaaria kasteltua (2-3 satoa per vuosi) Maatalous on suurin yksittäinen vedenkäyttäjä 9% vuosivirtaamasta Rahakasvien viljely kasvussa Kastelun määrä kasvussa Mira Käkönen Lähde: MRC 2010

11 Maatalous: Väestönkasvu ja riisinviljelys Väestonkasvu tuo haasteita maataloudelle Riisintuotanto nykyisellä tasolla on arvioitu riittävän saakka Riisintarve voi tuplaantua 2050 mennessä Kastelu merkittävässä roolissa riisintuotannon lisäämisessä Väestönkasvu Arvio 115 milj. 63 milj. 72 milj. Timo A. Räsänen Lähde: Pech and Sunada 2008

12 Kalastus: Kalastuksen rooli Mekong on maailman suurin sisävesikalastusalue Kalastus on toiseksi tärkein elinkeino riisin viljelyn jälkeen 40 miljoonaa ihmistä osallistuu kalastukseen Vuotuinen kalasaalis: 2,752, 000 tonnia (Suomen kalasaalis Itämerestä noin 130,000 t ) Kalastuksen arvo miljardia USD per vuosi Timo A. Räsänen Lähde: MRC 2010; RKTL 2013 Timo A. Räsänen

13 Kalastus: Kalan kulutus Kalan kulutus kg/henkilö/vuosi Kala ja muut vesieliöt muodostavat 40-70% kulutetusta eläinproteiinista (Thaimaa, Kambotzha, Laos, Vietnam) Lähteet: Hortle 2007, Baran 2013

14 Kalastus: Kalasaaliit ja hydrologia Kalan saaliit riippuvaisia hydrologiasta ja sedimenteistä (ravinteet) Lähteet: van Zalinge et. al 2003

15 Vesivoimakehitys Vesivoimarakennus kovassa vauhdissa Vesivoiman ajurit Talosukasvun tavoittelu Sähkön kulutuksen kasvu Mekongin alueella n. 10% per vuosi ajanjaksolla Ulkomaiset sijoittajat Lähde: EOC 2014

16 Vesivoimakehitys Nyt noin 40 suurta patoa Rakenteilla ja suunniteilla 120 suurta patoa lisää Arvioutu sähköntuotanto yli 200,000 GWh, joka vastaa noin 40% Mekongin alueen kokonaiskulutuksesta (2011) Lähteet: Mekong-jokikomissio; Stone 2011; Räsänen et al 2012; Grumbine et al. 2012; Johnston and Kummu 2012 (kartta)

17 Vesivoimakehitys Rakentamisessa usein Build-Operate-Transfer (BOT) periaate Ulkopuoliset sijoittajat Nam Theun 2 vesivoimahanke Laosissa 1070 MW Omistajat: Electricite de France (40%), Thaimaalainen Electricity Generating Public Company (35%), Laosin valtio (25%) 93% Sähköstä viedään Thaimaaseen (EGAT) Omistuksen siirto Laosin valtiolle 25 vuoden operoinnin jälkeen Vastuullisuus haasteena Sopimukset sitovat ja niitä on vaikea muuttaa Hyödyn saajat ja haitan kärsijät? Timo A. Räsänen Timo A. Räsänen

18 Vesivoimakehitys Viimeaikoina paljon keskustelua pääuoman hankkeista ja niiden vaikutuksista Xayaburi-hanke rakenteilla Laosissa 1285 MW Ensimmäinen pääuoman pato alajuoksulla Herättänyt vastustusta alueella ja suurta kansainvälistä huomiota Rakennuttaja Laosin hallitus ja Thaimaalainen pörssiyhtiö Ch Karnachang Sähkö viedään Thaimaaseen Don Sahong-hanke päätetty rakentaa Laosissa 260 MW Pääuomahanke Xayaburi Power Company Pöyry

19 Vesivoiman vaikutukset: Virtaamat ja sedimentit Tulevaisuudessa yli 20% Mekongin vuotuisesta virtaamasta voidaan säädellä Kuivan kauden virtaamat kasvavat Sadekauden virtaamat pienenevät Virtaamavaihtelut kasvavat kuivalla kaudella Sedimenttien kulkeutuminen pienenee 50-84% Vesi kasvavissa määrin hallinnoitu resurssi Kilpailu vedestä lisääntyy Timo A. Räsänen Luonnollinen mitattu virtaama Mekongin alajuoksulla Kambotzhassa Arvioitu virtaama vuonna 2030 Lähteet: Lauri et al. 2012; Kummu et al. 2010; Räsänen et al. 2012

20 Vesivoiman vaikutukset: Vesiekosyteemit Elinympäristöt muuttuvat Elinympäristöt pirstaloituvat Virtaamaolosuhteet muutuvat Ravinteiden kulkeutuminen pienenee => Tuotanto pienenee Tonle Sap-järvi Kambotzhassa Kuivakausi: Järven pinta-alan kasvaa Sadekausi: Järven pinta-ala pienenee Tulva-ala pienenee 6% Nettoprimäärituotanto pienenee arviolta 34% Lähteet: Dugan et al. 2010; Arias et al. 2012; Arias et al 2014; Baran 2013

21 Vesivoiman vaikutukset: Kalastus Patorakentaminen uhkaa kalastusta ja ruokaturvaa Kalasaaliiden on arviout vähenevän 550, ,000 tonnia Vähennys vastaa noin miljoonan ihmisen vuotuista kalankulutusta Kalat ja muut vesieliöt muodostavat 40-70% kulutetusta eläinproteiinista Lower Sesan 2 -pato Kambotzhassa, saattaa vähentää Mekong-joen kalabiomassaa 9%:lla Pääuoman padoilla suuri rooli 103 vaelluskalalajia muodostaa 39% kalasaaliista Timo A. Räsänen Lähteet: Dugang 2010; ICEM 2010; Hortle 2007; Ziv et al 2012; Baran 2013

22 Vesivoiman vaikutukset: Riisinviljely Patorakentaminen mahdollistaa riisintuotannon kasvattamisen Kastelu kuivalla kaudella Yhden sadon sijasta kaksi satoa Tutkimustulokset Sesan-joelta osoittavat 10 vesivoimahanketta (13,000 GWh), 7 kasteluhanketta (28,000 ha) Kastelu patoaltaista hyvin suunniteltuna aiheuttaa pienet energiantuotannolliset häviöt 1...3% vesivoimahäviöillä voidaan tuottaa riisiä miljoonalle ihmiselle Patoaltaat jättävät alleen myös maatalousmaata Timo A. Räsänen Lähde: Räsänen et al. Submitted

23 Suomi Mekongilla vesi ja energiaasioissa Suomi Tuki Mekong-jokikomissiolle Aalto-yliopiston Vesi- ja kehitys ryhmä Vesistö- ja ilmastotutkimus Veden ja kehityksen sosiaaliset kytkökset Turun yliopiston tulevaisuuden tutkimuskeskus SYKE Energia- ja ilmastopolitiikka YVA Oy Vesistömallinnus FINNMAP Vesistökartoitus Pöyry (Pöyry Energy AG) Vesivoimahankkeiden kosultointi ja rakennustöiden valvonta (esim. Mekongin pääuoman pato Xayaburi Laosissa) KEPA ja kansalaisjärjestöt (esim. Siemenpuu) Timo A. Räsänen Mira Käkönen

24 Johtopäätökset Vesi, ruokaturva ja energia tiukasti toisiinsä kytkeytyneitä Mekongilla Uusi aikakausi Mekongilla: Ihmistä on tullut merkittävä muutostekijä Mekong on suurien haasteiden edessä Kuinka tyydyttää kasvava energiantarve ja säilyttää ekosysteemien tuottavuus ja ruokaturva? Haasteena: Hyödyt ja haitat jakautuvat epätasaisesti Patorakentamiseen tarvitaan entistä suurempaa alueellista suunnittelua ja koordinointia eri tasoilla Mahdollisuuksia Suomalaisille toimijoille kehittää sosiaalisesti ja ympäristöllisesti kestävämpiä ratkaisuja Instituutioden vahvistaminen, laaja-alainen suunnittelu ja hyötyjen ja haittojen arviointi, tekniset ratkaisut

25 Kiitos! Mira Käkönen

26 Lähteet 1. Arias ME, Cochrane TA, Kummu M, Lauri H, Koponen J, Holtgrieve GW, Piman T Impacts of hydropower and climate change on drivers of ecological productivity of Southeast Asia s most important wetland. Ecological modelling 272: Arias, M.E., Cochrane, T.A., Piman, T., Kummu, M., Caruso, B.S., Killeen, T.J Quantifying changes in flooding and habitats in the Tonle Sap Lake (Cambodia) caused by water infrastructure development and climate change in the Mekong Basin. Journal of Environmental Management 112: Baran, E., SIWI / UNDP / Can Tho Uni. workshop Water-Food Security in Vietnam -Assessing risk and alternatives under an altered flow regime. Cần Thơ, 5-6 December CEO The Greater Mekong Subregion Core Environment Programme (GMS CEO). Online database: 5. Delgado, J. M., Merz, B., and Apel, H A climate-flood link for the lower Mekong River. Hydrol. Earth Syst. Sci., 16, Dugan, P., Barlow, C., and Agostinho, A. (2010). "Fish migration, dams, and loss of ecosystem services in the Mekong Basin." Ambio, 39, Grumbine, R. E., Dore, J., and Xu, J. (2012). Mekong hydropower: drivers of change and governance challenges. Frontiers in Ecology and the Environment, 10(2), Hortle, K. (2007). "Consumption and the yield of fish and other aquatic animals from the lower Mekong Basin. Mekong River Commission Technical Paper 16, Mekong River Commission, Vientiane. 10. ICEM. (2010). "MRC Strategic Environmental Assessment (SEA) of Hydropower on the Mekong Mainstream." Hanoi, Vietnam. 11. Johnston, R. and Kummu, M Water resource models in the Mekong Basin: a review. Water Resources Management 26(2):

27 Lähteet 12. Kummu M, Tes S, Yin S, Adamson P, Józsa J, Koponen J, Richey J, Sarkkula J Water balance analysis for the Tonle Sap lake floodplain system. Hydrological Processes 28(4): Kummu, M., Lu, X.X., Wang, J.J., and Varis, O Basin-wide sediment trapping efficiency of emerging reservoirs along the Mekong. Geomoporphology, 119: Lauri, H., de Moel, H., Ward, P.J., Räsänen, T.A., Keskinen, M., and Kummu, M Future changes in Mekong River hydrology: impact of climate change and reservoir operation on discharge. Hydrol. Earth Syst. Sci. 16(12) MRC State of the Basin Report Mekong River Commission, Vientiane, Lao PDR. 16. Pech, S., and Sunada, K. (2008). Population Growth and Natural-Resources Pressures in the Mekong River Basin."AMBIO, 37(3), RKTL, Kalakantojen tila vuonna 2012 sekä ennuste vuosille 2013 ja Riista- ja kalatalouden tutkimuskeskuksen työraportti 17/ Räsänen, T.A, Joffre O., Someth, P., Tran Thanh, C., Kummu M., and Keskinen, M. Submitted. Model-based assessment of water, food and energy trade-offs in a cascade of multi-purpose reservoirs Case study from transboundary Sesan River.Journal of Water Resources Planning and Management. 19. Räsänen, T.A., Lehr, C., Mellin, I., Ward, P.J., Kummu, M Palaeoclimatological perspective on river basin hydrometeorology: case of the Mekong. Hydrology and Earth System Sciences,17, Räsänen, T.A., Koponen, J., Lauri, H. and Kummu, M Downstream Hydrological Impacts of Hydropower Development in the 21. Stone, R. (2011). "Mayhem in the Mekong." Science, 333, Ziv, G., Baran, E., Nam, S., Rodriquez-Iturbe, I., and Levin, S. (2012). "Trading-off fish biodiversity, food security, and hydropower in the Mekong River Basin." PNAS, 109(15), Upper Mekong Basin. Water Resources Management 26(12):