Sektoritutkimuksen neuvottelukunta Kestävä kehitys-jaoston vuoden 2009 tutkimushankkeet keskustelutilaisuus Opetusministeriö, 9.3. 2009 The economics of the state of the Baltic Sea Pre-study assessing the feasibility of a cost-benefit analysis of protecting the Baltic Sea ecosystem Anni Huhtala, Heini Ahtiainen, Petri Ekholm, Vivi Fleming-Lehtinen, Jaakko Heikkilä, Anna-Stiina Heiskanen, Janne Helin, Inari Helle, Kari Hyytiäinen, Heidi Hällfors, Antti Iho, Kauko Koikkalainen, Sakari Kuikka, Maiju Lehtiniemi, Jaakko Mannio, Jukka Mehtonen, Antti Miettinen, Samu Mäntyniemi, Heikki Peltonen, Eija Pouta, Mari Pylkkö, Maija Salmiovirta, Matti Verta, Janne Vesterinen, Markku Viitasalo, Satu Viitasalo-Frösen, Sari Väisänen JOHDANTO Miksi Sir Nicholas Sternin raportti ilmastonmuutoksesta sai suuren huomion? Ilmastonmuutoksen vaikutukset esitettiin tavalla, jota moni meistä ymmärtää: rahassa Raportti osoitti, että maksamalla päästöjen vähentämisen kustannukset nyt, toimenpiteistä koituu tulevaisuudessa merkittävää hyötyä ts. jos mitään ei tehdä, haitat tulevat huomattavan kalliiksi tulevaisuudessa Sternin tulokset perustuvat ilmaston ennustemallin yhdistämiseen taloudelliseen mallinnukseen, jolloin voidaan kuvata ihmisen toiminnan ja luonnonympäristön kytköksiä Mitä haasteita Sternin mallin toteutuksessa Itämerelle? Itämeren ongelmat monisäikeisempiä ei ainoastaan yhdentyyppisiä päästöjä Miten (luonnontieteellisillä) indikaattoreilla kuvattuja haittoja voidaan rahamääräistää? Miten epävarmuus vaikuttaa pitkän aikavälin kustannushyötyanalyysiin? 1
Esiselvityksen tavoitteet Selvitä onko Sternin ilmastoselvityksen mukainen analyysi toteuttamiskelpoinen Itämerelle => kartoita nykyinen tietopohja => Identifioi keskeisimmät tiedon aukot Itämeren ekosysteemipalvelut, keskeiset uhat Kirjallisuuskatsaus, kyselytutkimus Ympäristöinvestointien kustannukset Itämeren suojelun hyödyt 2 numeerista mallinnusharjoitusta Kustannus-hyötyanalyysi Menetelmä ympäristöinvestointien yhteiskunnallisen kannattavuuden arvioimiseksi Askeleet: (1) Identifioi Itämeren ekosysteemipalvelut (2) Kuvaa keskeiset luonnonprosessit ja niiden väliset vuorovaikutussuhteet ja epävarmuudet (3) Identifioi keskeiset uhat (4) Määritä ekosysteemipalveluiden arvo (5) Itämeren suojelutoimenpiteiden vaikuttavuus, ympäristöinvestoinnit kustannukset (6) Ennusta haittojen ja kustannusten aikaurat erilaisille toimenpideyhdistelmille ja valitse paras toimenpideohjelma tärkeimmät epävarmuudet huomioiden (7) Kannusteet kv. yhteistyölle, taakanjako luonnontieteet taloustieteet 2
Ekosysteemipalvelut Supporting ecosystem Cultural ecosystem Geosystem services services services Biogeochemical cycling Recreation Raw materials Primary production Scenery Ornamental resources Food web dynamics Science and education Energy Biological diversity Cultural heritage Space and waterways Habitat Inspiration Regulation of hazardous substances Resilience Legacy of the sea Regulating ecosystem services Climate and atmospheric regulation Sediment retention Mitigation of eutrophication Biological regulation Regulation of hazardous substances Provisioning ecosystem services Food fit for consumption Raw materials Genetic resources Chemical resources Ornamental resources Miten kattavasti Itämeren tilaan vaikuttavista ilmiöistä ja prosesseista on tietoa? Tietoa aiheista yhteensä en osaa sanoa ei ole riittävästi tietoa jonkin verran tietoa runsaasti tietoa 2.1 Asutukseen liittyvä rantojen muokkaus 33 % 2 39 % 1 2.2 Merikuljetukset 1 23 % 4 33 % 2.3 Haitalliset aineet 21 % 37 % 4 1 2.4 Rehevöityminen 1 2 37 % 39 % 2.5 Liikakalastus 17 % 3 41 % 2 2.6 Roskaantuminen 28 % 28 % 41 % 2.7 Luonnon monimuotoisuuden väheneminen 1 58 % 3 2.8 Saaristolaiskulttuurin muuttuminen 48 % 2 3 1 2.9 Merenpohjan käyttö 25 % 37 % 35 % 2.10 Tulokaslajit 45 % 4 1 3
Mitkä ilmiöt ovat tai voivat muodostua vakaviksi ympäristöongelmiksi Itämeressä seuraavan 15 vuoden aikana, mikäli niihin ei kohdisteta säätelyä tai ei ryhdytä suojelutoimenpiteisiin? 1. Ympäristöongelmat en osaa sanoa ei ole ongelma voi olla paikallises ti rajoittunut ongelma voi muodostu a vakavaksi ongelmak si vakava ongelma, erittäin vakava ongelma Asutukseen liittyvä rantojen muokkaus 3 % 73 % 11 % 7 % Haitalliset aineet 7 % 9 % 29 % 35 % 2 Liikakalastus 11 % 1 33 % 27 % Luonnon monimuotoisuuden väheneminen 5 % 36 % 4 Meren pohjan käyttö 5 % 7 % 35 % 29 % 11 % Merikuljetukset 2 38 % 36 % Rehevöityminen 25 % 69 % Roskaantuminen 9 % 11 % 49 % 2 5 % Saaristolaiskulttuurin muuttuminen 15 % 2 4 1 5 % Tulokaslajit 51 % 25 % 1 Jokin muu, mikä? 5 3 2 Keskeiset Itämeren ekosysteemipalveluihin kohdistuvat uhat Monimuotoisuuden väheneminen Rehevöityminen Tulokaslajit Vaaralliset aineet Ylikalastus Öljyvahingot 4
Itämeren suojelun hyödyt Tietotarve: arvoestimaatit keskeisille ekosysteemipalveluille ja näiden palveluiden tuotannon tasolle Tutkimustieto hajanaista ja paikallista Esiselvityssä koottiin Itämerta koskeva kirjallisuus: meta-analyysi kansalaisten maksuhalukkuudesta veden laadun parantamiselle 5
Suojelutoimien kustannukset - Tietotarve: rajakustannukset vaihtoehtoisille toimenpiteille ja toimenpideyhdistelmille - Ravinnekuormituksen vähentämisen kustannuksista parhaiten tietoa, arviot eivät kuitenkaan ole kattavia ja niiden välillä on merkittäviä eroja - Meriliikenteen ja öljynkuljetuksen riskien ja haittojen vähentämiseksi suunnattujen toimenpiteiden kustannuksista myös jonkun verran tietoa - muiden haittojen torjunta: kustannuksista vain vähän tutkimustietoa käytettävissä Päätöksenteko epävarmuuden vallitessa Mallinnusesimerkki 1: Stokastinen simulointimalli Itämeren rehevöitymisestä ja siitä aiheutuvista haitoista Suomen kansantaloudelle Havainnollistetaan hajakuormitukseen liittyvän vaihtelun vaikutuksia Itämeren altaitten ravinnetaseisiin ja rehevöitymisen haittoihin pitkällä aikavälillä Denitrification Atmospheric deposition of N and P N fixed by cyanobacteria N and P transported via marine streams to neighboring basins sedimentation State variables: concentrations of total N and P Sea bottom Internal release of P N and P flows from rivers (agricult. lands, forests, point sources) N and P transported via marine streams from neighboring basins 6
140000 (a) three projections of N loads by countries 10000 (b) three projections of P loads by countries Ennustemalli ravinnepäästöille: (1) vuotuinen vaihtelu jokien kautta mereen tulevissa ravinnepäästöissä (2) Korrelaatiot jokipäästöjen välillä (3) ennusteet eri sektoreiden kehityksestä pohjoisen Itämeren rannikkovaltioissa tons /year 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 480 460 Finland Russia Estonia 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 (c) five developments of N concentration tons /year 8000 6000 4000 2000 0 26 24 Russia Estonia Finland 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 (d) five developments of P concentration 440 420 22 mikrograms /ltr 400 380 360 mikrograms /ltr 20 18 340 320 16 300 280 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 14 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 Veden laadun indikaattorin veden ka. näkösyvyys Tulokset: tod. Näk. jakaumia haittoille, kustannuksille ja kannattavuusmittareille 3.5 Bothnian Bay 0.16 3.0 0.14 Water clarity, m 2.5 2.0 Bothnian Sea Proportion 0.12 0.10 0.08 0.06 1.5 0.04 Gulf of Finland 0.02 1.0 2020 2040 2060 2080 2100 0.00 380 400 420 440 460 480 Total damage from reduced recreational possibilities, million Meren käyttöarvo = f(näkösyvyys) 7
Mallinnusesimerkki 2: Bayesiläinen tarkastelu dioksiinia sisältävän silakan syönnin terveysvaikutuksista Epävarmuutta sisältävät vuorovaikutukset: piste-estimaatit ->jakaumat - silakkayksilöiden dioksiinipitoisuudet - silakkaa syövien ihmisten lkm. - dioksiinin terveysvaikutuksista Oleellisten epävarmuuksien huomioinen tärkeää erityisesti tilanteissa joissa mahdolliset vahingot ovat suuria 8
Johtopäätöksiä Sternin ilmastomallia vastaavan pitkän aikavälin ennustemallin laatiminen Itämeren tilan kuvaamiseksi on haastava, mutta toteuttamiskelpoinen tehtävä Tietopohja vaihteleva: esim. Itämeren suojelun hyödyistä tarvitaan ajankohtaista ja kattavaa tietoa Dynaamiset mallit, staattiset mallit Alueellisesti kattavat mallit (kaikki Itämeren altaat, valuma-alueet ja valtiot ) myös paikalliset erillisanalyysit voivat olla perusteltuja 9