Jatropan viljelyn ekosysteemivaikutukset

Tämä sivu on tietokide alatyypiltään muuttuja. Sivutunniste: Op_fi2548
Moderaattori:Elina (katso kaikki) Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review).
Lisää dataa {{#opasnet_base_link:Op_fi2548}}

Jatropaa viljellään sekä varsinaisilla viljelmillä, esimerkiksi Guatemalassa ja Burmassa, sekä sekaviljelyalueilla muun muassa Intiassa teeviljelmien ympärillä.

Koska jatropa vaatii vähän ravinteita, se voi kasvaa hyvin karuissakin olosuhteissa, kuten esimerkiksi kallioiden halkeamissa ja joutomailla jossa muut kasvit eivät menesty. Kuiva ja vähäravinteinen maa voivat kuitenkin olla este runsaalle öljyntuotolle. Kaupallinen biopolttoaineiden tuotanto Jatrophasta vaatii kasville suotuisat kasvuolosuhteet, mikä merkitsee kastelujärjestelmiä ja ravinteikkaan maan käyttöä.

Kysymys

Mitä olennaisia muutoksia jatropan viljely aiheuttaisi nykytilaan viljelemättömillä alueilla? Veisikö se maata muulta viljelyltä? Uhkaisiko se jotain luonnontilaisia ekosysteemeitä? Millaisia vaikutuksia jatropan jalostamisella biodieseliksi on ympäristöön ja ekosysteemeihin?

Vastaus

Jatropan viljelyn ekosysteemivaikutukset(-)

Obs	Edellytys	vaikutus
1	Ravinnoton joutomaa	Hiilinielu, eroosionhoito, maaperän rikastus, muun maankäytön (esim.laiduntamisen) syrjäytys, alueen veden tarpeen kasvu, epäsuorat maankäytön vaikutukset (esim. laiduntamisen siirtyminen metsiin).
2	Ravinteikas maa	Ruokakasvien syrjäytys, eroosionhoito, epäsuorat maankäytön vaikutukset (esim. laiduntamisen siirtyminen metsiin).

Jatropan ekosysteemivaikutukset riippuvat paljolti siitä, millaiselle alueelle sitä viljellään. Jatropan hyviin puoliin kuuluu sen selviytymiskyky suhteellisen kuivassa ja ravinnottomassa maaperässä. Joutomaalle viljeltynä jatropa ei kilpaile ruokakasvien kanssa eikä sen suuri tilantarve ole haitaksi. Tällaisessa vaatimattomassa maaperässä jatropan hyvät puolet pääsevät esiin: se ei vaadi paljon hoitoa tai vettä, se vähentää eroosiota, rikastaa maaperää ja sitoo hiilidioksidia. Ravintorikkaalle maaperälle istuttaessa paljon tilaa vievä jatropa kilpailisi viljelymaasta muiden kasvien kanssa.

Vaikka jatropa selviää hyvinkin kuivissa oloissa, se tarvitsee melko paljon vettä menestyäkseen, eli maaperän lisäksi jatropa saattaa kilpailla myös kasteluvedestä. Useat Jatropahankkeet ovat osoittaneet, että Jatropa saadaan kyllä kasvamaan ravintoköyhällä ja kuivalla maalla, mutta tällaisissa olosuhteissa se ei tuota tarpeeksi öljyä biodieselin tuotantoon.

Lisäksi jatropa happamoittaa maaperää ja aiheuttaa läheisten vesien rehevöitymistä.

Perustelut

Viljeltävä maa-alue

Jatropan merkittävä etu muihin biodieselkasveihin verrattuna on sen menestyminen useimmille muille kasveille sopimattomilla joutomailla. Joutomaan käsite on kuitenkin epäselvä. Virallisissa tilastoissa tai kartoissa tietty alue voi olla merkitty käyttämättömäksi joutomaaksi, mutta todellisuudessa monet ihmiset voivat saada siitä toimeentulonsa. Virallisesti käyttämättömien maiden on todettu olevan tärkeitä erityisesti vuoristojen vähemmistöryhmien toimeentulolle niiden tarjotessa mahdollisuuden kaskiviljelyyn, laiduntamiseen ja muihin toimeentuloa tukeviin toimiin. Toisaalta osa vuoristoseuduilla harjoitetusta kaskiviljelystä kuluttaa maaperää niin paljon, että se köyhtyy viljelykelvottomaksi muutamassa vuodessa. Jäljelle jää vain todellinen joutomaa, jolla jatropan viljely voi olla ainoa käyttövaihtoehto. Tässä tapauksessa jatropan viljelylle ei ole esteitä. Katso kommentteja myös täältä: R↻

Jatropaa kehutaan sen kyvystä kasvaa joutomaalla mutta sitä istutetaan myös rikkaammalle maaperälle. Silloin jatropa kilpailee vedestä ja kasvatusalueesta ruokakasvien kanssa. Kasteluvedestä kilpailu voi olla ongelmallista, sillä vaikka jatropa selviää hyvinkin kuivissa oloissa tarvitsee se suhteellisen paljon vettä menestyäkseen ja jotta viljely olisi kannattavaa.

Ruokakasvien lisäksi jatropa voi kilpailla maa-alasta muiden rahakasvien, kuten kumi- ja vahapuiden sekä akasian, kanssa. Viljelijät pitävät kuitenkin jatropanviljelyä viljelyalueen aiempaa käyttöä tuottavampana, koska jatropa ei vaadi paljoa hoitoa, pärjää vähäisillä ravinteilla, parantaa maaperän laatua ja mahdollistaa työvoiman täyden käytön sekaviljelyn avulla sekä aiempia kasveja paremmat tulot.

Jatropaviljelmiä voidaan käyttää päästökaupan markkinoilla metsitysprojekteissa hiilipisteiden keräämisessä,ja ne voivat toimia samalla päästökaupan energiaprojekteina. Noin 40 % nykyisistä jatropaviljelmistä on mukana vapaaehtoisessa päästökaupassa tai YK:nilmastonmuutossopimuksessa.

Jatropaa pidetään varteenotettavana vaihtoehtona biodieselin raaka-aineeksi, koska se voi kasvaa kuivilla ja vähäravinteisilla mailla ja on lisäksi myrkyllistä, joten sen ei katsota uhkaavan ravinnontuotantoa useimpien muiden ravintonakin käytettyjen biopolttoaineiden raaka-ainekasvien tavoin.

On kuitenkin huolestuttavaa että jotkin tahot pyrkivät lisäämään jatropan käyttöä energiantuotannossa selvittämättä kunnolla miten se vaikuttaa muihin energiankäyttötapoihin tai jatropatuotteisiin. Mikäli jatropaa käytetään ensisijaisesti muihin tarkoituksiin, voidaan biodieselin tuotannolla saada merkittäviä lisäetuja. Jatropadieselin laajamittainen tuotanto vaatii kuitenkin kasvin jalostamista nimenomaan öljyntuotantoon, jolloin sivutuotteiden käyttömahdollisuudet riippuvat öljyn prosessointitavoista sekä -paikoista.

Koska jatropa on tuottavampaa rikkailla maaperillä, riippumatta sen kasvusta kuivassa se saattaa syrjäyttää ruokakasveja tai metsiä. Niin kauan kuin jatropan viljely pysyy nimenomaan muita kasveja tukevilla alueilla, tätä ongelmaa ei kuitenkaan ole. Vaikka jatropa selviää erittäin heikoilla kasvupaikoilla, sen sato riippuu suuresti veden saannista. Käytännössä on käynyt niin, että kasteluun käytetyn veden vuoksi jatropan viljely on kilpaillut mm. Intian köyhimmän väestön omavaraisviljelyn kanssa. Jos jatropaa lannoitetaan, se saattaa aiheuttaa ongelmia paikallisen pohjaveden saastumisen kanssa.

Jatrophan suurtuotannosta tiedetään vasta vähän, sillä käytännön kokemusta ei ole vielä ehtinyt kunnolla kertyä. Sekaviljelytutkimukset olisivat tarpeen erityisesti sellaisilla alueilla, joilla jatrophaa viljellään plantaaseilla. Jatrophan monokulttuurinen viljely voi heikentää paikallista biodiversiteettia ja tuottaa merkittäviä ongelmia, mikäli sadot eivät onnistu odotetulla tavalla. Monokulttuuriviljely voi vähentää myös pölyttäjien määrää ja vaikuttaa näin kukinnan onnistumiseen.

Maaperän kunto

Jatropakasvien on todettu voivan parantaa maaperän laatua, jolloin köyhtynyt maa-alue voidaan ottaa jatropakasvien kuoltua uudelleen vaikkapa ruokakasvien viljelykäyttöön. Jatropapuun elinikä on noin 30 vuotta, joten viljelymaan uusiutumisesta on suurempaa hyötyä vasta melko pitkän ajan jälkeen. Sekaviljely voi silti mahdollistaa ruokakasvien viljelyn parantuneella maaperällä jo aiemmin.

Kasvipeitteen lisääntyminen ehkäisee eroosiota ja vähentää tulvapiikkejä. Jatropan juuristo toimii tehokkaasti pintaeroosion torjunnassa, ja siemenestä kasvatettujen yksilöiden tappijuuret edistävät myös ravinteiden liikettä maaperässä ja ehkäisevät maanvyöryjä ja tuulen aiheuttamia vahinkoja. Kasvista maahan pudonneet lehdet auttavat pintaeroosion hillitsemisessä sitomalla irtonaista maa-ainesta tiiviimmäksi massaksi.

Lannoite

Jatropaa on perinteisesti pidetty vähän ravinteita vaativana kasvina, jonka lannoitustarve on vähäistä. Kasvi ei kuitenkaan sido typpeä, joten se tarvitsee typekästä maaperää tai lisätyppeä tuottaakseen jatkuvasti hyvää siemensatoa. Ravinteettomilla mailla ulkopuolisten lisäravinteiden käyttö on tarpeen ainakin viljelyn alkuvaiheessa, mutta ravinteikkaammilla mailla öljypuristuksessa syntyvien siemenkakkujen ravinteet voivat riittää jatropan lisäravinteeksi. Keinotekoiset lannoitteet ovat kuitenkin kevyempiä kuljettaa kuin siemenkakut, joten niiden käyttö voi olla houkuttelevaa erityisesti silloin, kun siemenet puristetaan kaukana viljelypaikasta.

On kuitenkin todettu että jatropan viljely lisää maaperän happamuutta ja läheisten vesistöjen rehevöitymistä lannoitteiden käytön takia.

Vaikka jatropa on adaptoitunut vähäravinteisiin ja emäksisiin maaperiin, parempia satoja saa, kun käyttää lannoitteita, joissa on pieniä määriä kalsiumia, magnesiumia ja rikkiä. Sienijuuret auttavat jatropaa saamaan maasta ravinteita vähäfosfaattisilla mailla. On suositeltavaa, että 1 kg maatilojen lantaa ja 100 g neemipuun jätettä annetaan jokaiselle taimelle. Jos hehtaarilla on 2500 kasvia tämä tarkoittaa 2.5 tonnia orgaanista lannoitetta hehtaarille. Istutuksen ja itämisen jälkeen typpi-, kalium- ja fosforipitoisia lannoitteita tulisi käyttää. 20 g ureaa + 120 g SSP:tä (fosfaattilannoite) ja 16 g MoPia (molybdeenifosfaattia) pitäisi antaa vuosittain. Öljyn puristuksesta tulevien siemenkakkujen levittämistä pelloille tulisi vakavasti harkita. Tämä tarkoittaa, että vuodessa pelloille pitäisi levittää 50 kg ureaa, 300 kg SSP:tä ja 40 kg molybdeenifosfaattia, eli yhteensä 390 kg lannoitteita.

Jatropan tuotannon kannalta orgaaniset lannoitteet ovat parempia, kuin epäorgaaniset. Jos molemmat ovat käytössä jatropa kasvaa kasvina, mutta se ei vaikuta siementen määrään. Fosfori on yksi mineraali, jota joillakin alueilla, esimerkiksi Zimbabwessa, tuntuu olevan liian vähän. Jos jatropa elää sybioosissa Mycorrhiza-sienen kanssa, fosforin imeytyminen maasta on tehokkaampaa ja mahdollista lannoitetta tarvitaan jopa 50% vähemmän.

Öljyn tuotanto

Jatropaöljyä voidaan käyttää niin kutsuttuna PPO-tuotteena (Pure plant oil) tai se voidaan jalostaa esterisöimällä jatropadieseliksi. PPO on erittäin sopiva polttoaine dieselmoottoreihin. Suurin osa nykyaikaisista dieselmoottoreista on kuitenkin kehitetty fossiilisen dieselin polttoon, joten niiden toimintaan täytyisi tehdä muutoksia, jotta PPO:n polttaminen onnistuisi pidemmällä aikavälillä. Monissa kehitysmaissa käytössä on kuitenkin pääasiassa vanhemmanmallisia dieselmoottoreita, joiden kanssa PPO on yhteensopivampi.

Jatropan kutsuminen korkean öljytuotannon kasviksi ei ole nykytutkimusten mukaan perusteltua ainakaan silloin, kun kasvuolosuhteisiin liitetään vähäinen työvoiman, veden ja ravinteiden tarve sekä kilpailemattomuus ruoantuotannon kanssa. Väitteet jatropan hyvästä ja helposta öljyntuottavuudesta perustuvat todentamattomiin ja totuudenvastaisiin yhdistelmiin kasvin eri ominaisuuksista erilaisissa kasvuolosuhteissa.

Suurin ongelma jatropan laajassa käytössä on tiedonpuute kasvin kasvupotentiaalista epäoptimaalisissa oloissa, sillä jatropan tuottavuutta käsittelevissä tutkimuksissa on vakavia puutteita kvantitatiivisesta tiedosta sekä kasvuolosuhteista. Esimerkiksi väitteet jatropan tuholaiskestävyydestä perustuvat lähinnä yksittäisistä puista tehtyihin havaintoihin. Vertailemalla satoja voidaan päätellä, että on kohtuullista odottaa jatropaviljelmän tuottavan 1,5–2 tonnia öljyä hehtaarilla silloin, kun vuodessa saadaan yksi sato. Tavallisimmista biodieselin raaka-ainekasveista vain öljypalmun sadot ovat jatropaa korkeammat, noin 5–6 t/ha/a. Rypsi tuottaa öljyä yhden sadon aikana noin 1000 l/ha, auringonkukka 900 l/ha ja soijapapu 375 l/ha.

Biodieselin tuotanto

Sademetsän polttaminen ja hakkaaminen biopolttoaineiden raaka-aineen tuotantoalueeksi tuottaa usein enemmän hiilidioksidia ja täten kiihdyttää ilmastonmuutosta. Jäljellä olevien sademetsien tuho kiihdyttää myös luonnon monimuotoisuuden heikkenemistä ja saattaa monia lajeja uhanalaisiksi. Joissain tapauksissa kasvin jalostaminen biopolttoaineeksi vie enemmän energiaa, kuin siitä itsestään saadaan. Smithsonian Tropical Instituten tutkijat ovat päätelleet, että joillain biopolttoaineilla on suurempi vaikutus luontoon, kuin fossiilisten polttoaineiden polttamisella. Jatropaa voidaan kuitenkin viljellä puolikuivilla ja kuivilla alueilla tai joutomailla, joten sen viljelyä varten ei tarvitse hakata sademetsää, tai muilla keinoin perusteellisesti muokata maata viljelykelpoiseksi. Koska jatropa pärjää myös karuissa oloissa voidaan sitä viljellä muille viljelyalueille aitakasviksi tai hedelmättömille alueille, joilla itse viljelykasvi ei kasva. Jatropan eräs ominaisuus on sen kyky toimia eroosion hoidossa. Jatropaviljelmäalueiden käyttömahdollisuudet ovat monimuotoiset. Jatropadieselin tuotannon katsotaan olevan kannattavaa alueilla, joilla muut kasvit eivät menesty, muunlaisen polttoaineen saatavuus on heikkoa, keskittämätön polttoaineen tuotanto on kannattavaa, kasvista saatavilla sivutuotteilla on kysyntää, viljelyalueiden paikallisväestön osallistumiselle on tarvetta ja poliittista tukea markkinoiden synnylle on olemassa.

Kestävän kehityksen mukainen tuotanto on yksi biopolttoaineiden käytön ensisijaisista tavoitteista, mutta tavoitteen toteuttaminen käytännössä on osoittautunut haastavaksi. Kestävällä kehityksellä viitataan Norjan entisen pääministerin Gro Harlem Brundtlandin johtaman komission kuuluisaksi tekemään ajatukseen voimavarojen kestävästä kulutuksesta. Brundtlandin komission raportti toteaa, että "Kestävä kehitys on kehitystä, joka tyydyttää nykyhetken tarpeet viemättä tulevilta sukupolvilta mahdollisuutta tyydyttää omat tarpeensa" Biopolttoaineiden kohdalla kestävyys on tärkeää erityisesti polttoaineiden elinkaaren aikana kulutetun energian ja luonnonvarojen sekä vapautuneiden nettopäästöjen kannalta. Jotta biopolttoaineiden tuotanto ja käyttö olisi kestävää, tulisi polttoaineita voida tuottaa uusiutuvasti siten, että tuotanto olisi mahdollista samojen voimavarojen avulla myös tulevaisuudessa. Biopolttoaineen raaka-aineella on suuri vaikutus polttoainetuotannon kestävyyteen, mutta myös tuotantotavalla ja polttoaineen kuljetusmatkoilla on merkitystä. Biopolttoaineen kestävyyttä voidaan mitata esimerkiksi elinkaarianalyysin avulla. Elinkaarianalyysissä arvioidaan tuotteen, toiminnon tai prosessin aiheuttamat ympäristövaikutukset sen koko elinkaaren ajalta. Suurin osa biopolttoaineiden elinkaarianalyyseistä on tehty teollisuusmaissa, minkä takia esimerkiksi lähinnä tropiikissa kasvavan jatropan kasvihuonekaasuvaikutuksista ei ole vielä kunnon tietoa. Puhtaan biodieselin ja biodieselsekoitusten on kuitenkin todettu aiheuttavan vähemmän hiilimonoksidi-, hiilivetyja rikkipäästöjä kuin fossiilisen dieselin. Biopolttoaineen uusiutuvuus riippuu sen valmistukseen käytettyjen uusiutumattomien energianlähteiden ja valmiin tuotteen energiamäärän suhteesta.Jatropadieselillä väitetään olevan paras energiatasapaino kaikista ensimmäisen sukupolven biopolttoaineista. Jatropadieselin ei tarvitse toimia ainoana uusiutuvana raaka-aineena biodieselsekoituksissa. Jatropa- ja palmuöljydieselien sekoittamista käyttöominaisuuksien kannalta optimaalisen lopputuotteen saavuttamiseksi on tutkittu. Palmuöljyn lisääminen jatropaöljyyn vähentää hapettumista estävien antioksidanttien lisäämisen tarvetta. Jatropadieselillä on puolestaan palmuöljyä paremmat kylmäkäyttöominaisuudet, joten öljyt tukevat toisiaan.

Arjen Hoekstran suoritti Twenten yliopistossa, Alankomaissa tutkimuksen, jossa hän ja hänen kollegansa laskivat kolmentoista biopolttoaineenraaka-aineen jättämän vesijalanjäljen. Tutkimus osoitti, että jatropa ei olekaan, ominaisuuksistaan huolimatta, niin vähällä toimeen tuleva, kuin aiemmin uskottiin. Itseasiassa jatropan todettiin tuottavan suurimman jalanjäljen, sillä tuottaakseen yhden litran biodieseliä jatropa tarvitsee 20 000 litraa vettä. Jatropa tarvitsee siis viisikertaa enemmän vettä kohti yhtä energiayksikköä kuin sokeriruoko ja maissi ja melkein kymmenen kertaa enemmän kuin sokerijuurikas. Jatropan on siis mahdollista kasvaa kuivallakin alueilla, mutta öljyntuotannollisesti sen sato ei silloin ole kannattava.

Haastattelut

Viljelijät uskovat jatropan mahdollisuuksiin ja väittävät, että jatropa voi

• tuottaa taloudellisesti jopa kymmenkertaisesti aiempaan maankäyttöön verrattuna
• parantaa maaperän laatua, jolloin viljelyalueen tuotot voivat kasvaa myös tulevaisuudessa
• lisätä teollisuuden tuottavuutta sekä parantaa paikallisyhteisön toimeentuloa.

Riippuvuudet

• Jatropaöljyn tuotanto maailmassa
• Biodieselin tuotanto jatropaöljystä
• Jatropan viljelyalueet

Avainsanat

Jatropa, ilmastonmuutos, biopolttoaineet

Aiheeseen liittyviä tiedostoja

<mfanonymousfilelist></mfanonymousfilelist>