Enemmän tutkimuksesta Kestävä tulevaisuus uusiutuvista luonnonvaroista
Strategian
Sisällys Esipuhe 2 Avainluvut vuonna 2019
4
Tutkimuksemme 6 Kestävä metsänhoito 6 Maankäyttö ja ilmastonmuutos
8
Luonnon monimuotoisuus 10 Maaperätutkimus ja mikrobit
12
Kestävä ruoantuotanto ja ruokaturva
14
Vesiluonnonvarojen kestävä käyttö ja vesiviljely 16 Kiertotalousratkaisut 18 Teollisuuden innovaatiot
20
Julkaisutoiminta 22
uudistamisen vuosi Vuosi 2019 oli Luken strategian uudistamisen vuosi. Työstimme strategiaa yhdessä sekä henkilöstön että eri sidosryhmien kanssa. Visiomme on, että uusiutuvat luonnonvarat mahdollistavat hyvinvoinnin ja kestävän tulevaisuuden rakentamisen. Strategiset painopisteemme työssämme ovat ilmastoviisas hiilenkierto, sopeutumis- ja palautumiskykyinen biotalous, kannattava ja vastuullinen alkutuotanto sekä biokiertotalous.
R
atkaisemme korkeatasoisen tutkimuksen avulla globaaleja haasteita. Näemme että metsä-, maa ja kalataloudella on merkittävä rooli biotalouden mahdollistamisessa, huoltovarmuuden turvaamisessa, ruoantuotannon varmistamisessa kasvavalle väestölle ja ilmastonmuutoksen torjunnassa. Tutkimukseen, asiantuntemukseen ja tilastopalveluihin perustuvan tiedon tarve ja odotukset korostuvat näiden haasteiden edessä. Luken työ jakaantuu tutkimukseen, viranomaisja asiantuntijatyöhön, suoraan asiakastyöhön sekä tilastopalveluun. Tutkimus on edelleen jaettu neljään tutkimusohjelmaan: Pohjoinen vihreä biotalous, Innovatiivinen ruokajärjestelmä, Sininen biotalous ja Kestävä luonnonvaratalous yhteiskunnassa. Viranomais- ja asiantuntijatehtävien kokonaisuudessa teemme seurantoja luonnonvarojen kestävän hyödyntämisen tukemiseksi esimerkiksi riista- ja kalakanta-arvioita, valtakunnan metsien inventoinnin (VMI), metsä- ja kasvituhojen ja metsätalouden vesistökuormituksen seurantaa. Luonnonvaratilastot luovat merkittävän tietopohjan päätöksenteolle. Pohjoinen vihreä biotalous -ohjelma tutkii metsäbiotaloutta genetiikasta erilaisten sivuvirtojen jatkojalostukseen. EU-maiden metsävarojen inventointeja harmonisoitiin Luken koordinoimassa DIABOLO EU-hankkeessa. EU-rahoitteisessa Efforte-hankkeessa puolestaan etsittiin keinoja kohti kestävämpää ja tehokkaampaa metsätaloutta li-
Johanna Buchert
Pääjohtaja johanna.buchert@luke.fi @JohannaBuchert
säämättä kuormitusta ympäristölle ja maaperälle. Hallituksen kärkihankerahoituksella toteutettu laaja metsien inventointiin liittyvä projektikokonaisuus (VMI2020) päätettiin, ja sen näkyvin tulos (VMI-laskentapalvelut) julkistettiin. Soiden roolia ilmastonmuutoksessa tutkimme useassa hankkeessa, joissa selvitämme paitsi soiden kestävää puuntuotantoa myös ennallistamisen mahdollisuuksia ja keinoja hillitä suometsien ja peltojen kasvihuonekaasupäästöjä ja vesistökuormitusta. Metsien jatkuvaa kasvatusta tutkimme sen biologisista ja teknisistä perusteista aina taloudellisiin, yhteiskunnallisiin ja ekologisiin vaikutuksiin ja toimintamalleihin asti. Innovatiivinen ruokajärjestelmä -ohjelma kehittää sekä kasvi- että eläinpohjaisia elintarvikekonsepteja alkutuotannosta lopputuotteeseen asti. Tavoitteenamme on luoda kestävät edellytykset kotimaiselle ruoantuotannolle sekä edistää innovatiivisten pohjoisista raaka-aineista tehtyjen elintarvikkeiden ja tuotteiden vientiä. Ohjelmassa käynnistettiin myös kotimaisen kauran jalostusta ja tuotekehitystä edistävä tutkimuskokonaisuus. Sekä valkuaiskasvien tuotantoa ja jatkojalostusta että mikrobien vaikutuksia ja hyödyntämistä ruokaketjussa tutkimme usean hankkeen kokonaisuuksissa. Entistä kestävämpi maitoketju on yksi tutkimuksemme painopisteistä: pyrimme parantaman maidontuotannon kestävyyttä eläinaineksen jalostuksen, kotimaisen nurmentuotannon sekä innovatiivisen ruokinnan ja lannankäsittelyn avulla. Sinisen biotalous-ohjelman tutkimus edistää kestävää kalastusta ja monimuotoisten kalakantojen ylläpitoa sekä kehittää uusia tapoja lisätä kotimaista kalantuotantoa. Uusi kiertovesikasvatukseen (RAS) perustuva tutkimusalusta avattiin Laukaan tutkimusyksikössä. Kiertovesikasvatus vähentää voimakkaasti vesistöjen kuormitusta, ja Luken tutkimus nostaa kasvatuksen tuottavuutta niin, että kiertovesikasvatus voi täydentää Suomen vesiviljelytuotannon kasvua kohti omavaraisuutta. Luken koordinoimana käynnistyi laaja H2020-hanke, jossa yhdistetään kalojen valinja-
lostusosaaminen ja ruokinnan optimointi kalojen terveyden ja tuoton näkökulmista. Tutkimme myös vähäarvoisten kalojen ja perkuujäännösten jatkojalostusta korkean lisäarvon tuotteiksi ja pilotoimme lupaavimmat prosessit esiteolliseen mittakaavaan. Tutkimuksen avulla alihyödynnetyistä kalamateriaaleista voidaan luoda uutta liiketoimintaa kestävästi ja kiertotaloutta edistäen. Kestävä luonnonvaratalous yhteiskunnassa (BioSociety) -ohjelma analysoi biotalouden eri muotojen ekologisia, taloudellisia ja sosiaalisia vaikutuksia muun muassa politiikkatoimien ja liiketoiminnan kehittämiskysymyksissä. Olemme tuottaneet tietoa Suomen metsien hiilinielupotentiaalista, maatalouden kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiskeinoista ja ilmastoneutraaliuden tulevaisuuspoluista. Olemme tuottaneet menetelmiä ja malleja luonnonvarojen eri käyttömuotojen yhteensovittamisesta esimerkiksi Metsämittari-työkalulla, jonka avulla voimme arvioida eri politiikkavaihtoehtojen vaikutuksia monimuotoisuuden, ilmastovaikutusten, vesistökuormituksen ja puuntuotoksen suhteen. Tuotimme tietoa myös maatalouspolitiikan uudistamisesta, tilusjärjestelyiden yhteiskunnallisista vaikutuksista sekä maatalouden kannattavuuden että lantalogistiikan, ravinnekierron edistämisen ja pellonraivauksen hillinnän yhteyksistä. Tutkimuksessa haluamme olla entistä aktiivisemmassa roolissa EU-yhteistyössä. Onnistuimmekin kasvattamaan EU-rahoitusta ja aloitimme 13 uutta H2020-hanketta vuoden 2019 aikana. Huippututkimuksessa syntyvää osaamista olemme vieneet käytäntöön soveltavissa tutkimushankkeissa. Uutena yhteistyöinstrumenttina lanseerasimme esikilpailulliset Public private partnership -hankkeet. Näitä olemme onnistuneesti rakentaneet muun muassa metsänkasvatusmenetelmiin ja turvemaiden hoitoon ja käyttöön liittyen. Luken tarjoomalla on ollut kasvavaa kysyntää asiakkaiden parissa ja asiakasrahoitteiset hankkeet ovat kehittyneet myönteisesti. E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
3
Kestävä tulevaisuus ja hyvinvointia uusiutuvista luonnonvaroista
TILASTOT
55 166 Tilastoa Tiedotetta
VIRANOMAISTEHTÄVÄT
108
TUTKIMUS
124 608
EU-rahoitteista hanketta
Vertaisarvioitua tieteellistä artikkelia
11 7
Valtakunnan metsien inventoinnin mukaan Suomen metsien vuosittainen puunkasvu oli 107,8 miljoonaa kuutiometriä.
Riistan kannan arviota
Kalojen kannanarviota
GEENIVARATYÖ 2019
21 eläinlajia, 13 puulajia, 18 kalalajia ja 1101 kasvikantaa
FOCUSALUEET
RAHOITUS
TUTKITTUA TIETOA TUTKIMUSOHJELMISTA
26 M€
25 M€
16 M€
11 M€
GreenBio
InnoFood
BioSociety
BlueBio
• genomiikka ja jalostus • kestävä biomassan tuotanto • metsävarat ja -operaatiot • metsän tuotteet ja biojalostus
• genomiikka ja jalostus • kestävä ja kilpailukykyinen kasvintuotanto • kestävä ja kilpailukykyinen kotieläintuotanto • elintarvike- ja lisäarvotuotteet
• biotalouspolitiikat • kestävyys ja hyvinvointi biotaloudessa • biotalouden markkinat ja liiketoiminta • kestävät riistakannat yhteiskunnassa
• genomiikka ja jalostus • vesiviljely • kalakantojen ja vesiekosysteemien kestävä käyttö • lisäarvotuotteet vesiluonnonvaroista
SUOSITUIMMAT TILASTOT I
Taloustohtori - maatalouden kannattavuus II Viljantuotannon tilastot III Tuottajahinnat ja maataloustuotteet IV Raakapuun kaupan volyymi ja hinnat
RAHOITUS
21 M€
Budjettirahoitus
30 M€
ASIAKASPROJEKTIT
Viranomaistehtävät
125 M€
705 925
Liikevaihto
kävijää luke.fisivuilla
16%
9 M€ Ulkopuolinen rahoitus
kasvu
95 M€
ESIMERKKEJÄ TUTKIMUSINFRASTA • • • • • • •
Tutkimus- ja asiakastyö
52 M€ Budjettirahoitus
tutkimusmetsät, -pellot ja -kasvihuoneet kiertovesilaitokset (RAS) Bioruukki-pilotointikeskus biokaasuympäristö CowLab® InsectLab FoodPilot-koehalli
HENKILÖSTÖ
632 naista
1256
työntekijää
647
609
606
624
12 8 5
43 M€ Ulkopuolinen rahoitus
Tutkimustoimipaikkaa Koetoimintaasemaa Vesiviljelypaikkaa
miestä
41
PÄÄTOIMIPAIKKA
professoria
Tutkimushenkilöstö
Muut asiantuntijat
Helsingin Viikissä
Kestävä metsänhoito Tiedot metsävaroista ovat metsien kestävän käytön edellytys. Meidän on tiedettävä, minkä verran metsää on, jotta tiedämme, kuinka paljon voimme sitä käyttää ympäristön, talouden ja yhteiskunnan kannalta kestävästi. Tiedon tarve metsä- ja puuvaroista on kasvanut samalla, kun metsien mahdollisuudet ilmastonmuutoksen hillitsemisessä hiiltä sitovana nieluna ja ilmastoviisaiden raaka-aineiden lähteenä on tunnistettu. Luke seuraa metsävaroja ja metsien tilaa Suomessa toteuttamalla valtion metsien inventoinnin (VMI). Tiedot yhdistetään muihin tietolähteisiin, malleihin ja taloustietoihin, joiden perusteella laaditaan skenaarioita metsien kehityksestä erilaisten hoitostrategioiden soveltamisen jälkeen poliittisen ja taloudellisen päätöksenteon tueksi. Luke tekee tiivistä yhteistyötä muiden eurooppalaisten tutkimuslaitosten ja -organisaatioiden kanssa metsää koskevien tietojen ja päätöksenteon kehittämiseksi Euroopan tasolla.
Parantunut kestävyys mukautetun jalostuksen tuloksena Luke tukee metsien tutkimusta monipuolisesti puiden jalostamisesta jatkuvapeitteiseen metsänkasvatukseen ja vesistöihin kohdistuviin vaikutuksiin. Ilmastonmuutos voi lisätä metsän alt-
6
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
tiutta vahingoittumiselle ja sairauksille, vähentää metsän terveyttä ja tuottavuutta ja aiheuttaa taloudellisia tappioita. Esimerkiksi metsien vahingoittumista ja mukautettua jalostamista koskevan tutkimuksemme tarkoituksena on tukea metsien eloonjääntiä ja huolehtia metsien tuottavuudesta, kestävästä käytöstä ja kestävyydestä. Somaattinen embryogeneesi on toinen esimerkki melko uudesta ja kiinnostavasta menetelmästä tutkimuksessamme. Se auttaa tuottamaan homogeenisiä siemeniä kasvun vauhdittamiseksi, mutta antaa myös tietoja genomisesta valinnasta, joka voi auttaa lisäämään puiden kestävyyttä tiettyjä patogeenejä vastaan. Luke on vahvasti mukana kestävyyttä tukevien ratkaisujen kehittämiseen tähtäävässä puiden geeni- ja genomitutkimuksessa.
E S I M E R K K E J Ä H A N K K E I S TA SuoPPP Tarkoitus: Kestävää metsänhoitoa turvemailla – Ratkaisuja taloudellisiin ja ekologisiin ongelmiin -hanke pyrkii tuottamaan tutkimustietoa, jonka avulla voidaan parantaa suometsien käytön ekologista ja taloudellista kestävyyttä. Vaikutus: Hankkeessa tuotetaan käytännön tietoa metsäalalla toimiville henkilöille ja organisaatioille siitä, miten eri metsänhoidon käytännöt, kuten jatkuvapeitteinen metsänhoito tai kaistalehakkuut, vaikuttavat turvemaiden metsänhoitoon, sekä siitä, miten näitä käytäntöjä voitaisiin kehittää. Kumppanit: 7 Rahoittaja: Luke ja kumppaniyritykset (julkisen ja yksityisen sektorin kumppanuus)
EFFORTE Tarkoitus: EFFORTE tuottaa Euroopan metsäsektorille uutta tietoa ja osaamista, joka parantaa merkittävästi metsäyritysten mahdollisuuksia kehittää ja ottaa käyttöön uusia teknologioita ja menetelmiä. Se perustuu kolmeen pääalueeseen: maaperän mekanismien perusteiden ymmärtäminen, koneistamisen potentiaalin ymmärtäminen metsänhoidossa ja suurten tietoaineistojen käyttö. Vaikutus: Hankkeen tavoitteena on parantaa metsään liittyvien toimien tehokkuutta, edistää metsien kasvua ja kestävää käyttöä sekä tukea biopohjaisen teollisuuden kilpailukykyä ja alueen taloudellista kehitystä. Yhteistyökumppanit: 23 Rahoittaja: Bio-Based Industries
B4EST Tarkoitus: Tuottaa entistä parempaa tieteellisen tietoa puunjalostajien, metsänomistajien, metsänhoitajien ja päättäjien käyttöön ilmastonmuutoksen aiheuttaman metsien haavoittuvuuden torjumiseksi. Vaikutus: Hankkeen tavoitteena on parantaa metsien eloonjääntiä, terveyttä, kestävyyttä ja tuottavuutta geneettinen monimuotoisuus ja keskeiset ekologiset toiminnot säilyttäen sekä edistää biopohjaisen talouden kilpailukykyä EU:ssa. Yhteistyökumppanit: 19 Rahoittaja: Horizon 2020
SOMAGENO Tarkoitus: SOMEGENO-hankkeessa analysoidaan varhaisen valinnan mahdollisuuksia kestävyyden parantamiseksi yleistä Heterobasidiion annosum -taudinaiheuttajaa vastaan kuusen somaattisen embryogeneesin (SE) yhteydessä. Vaikutus: Lisäarvon tuottaminen SE-kasvien tuottajille ja käyttäjille ja juurikäävälle vastustuskykyisemmän kasvimateriaalin kehittäminen, mikä vähentää ympäristö- ja taloudellisia riskejä. Yhteistyökumppanit: 2 Rahoittaja: Tandem Forest Values Financier: Tandem Forest Values
ILMASTOTEKOJA
Ilmastonmuutoksen vastainen taistelu edellyttää tutkittua tietoa Jatkuvapeitteisestä metsänkasvatuksesta käydään melko vilkasta keskustelua. Menetelmästä näyttää joka tapauksessa olevan hyötyä erityisesti hiilen varastoinnissa turvemaametsiin, mikä auttaa hillitsemään ilmastonmuutosta. Luke tutkii jatkuvapeitteistä metsänkasvatusta sen biologisista ja teknisistä perusteista aina taloudellisiin, sosiaalisiin ja ympäristövaikutuksiin asti. Ilmaston lämmetessä todistetun osaamisen suometsien hoidosta kasvaa. Luke on edelläkävijä myös metsienhoidossa ja puuntuotannossa käytettyjen älykkäiden teknologioiden tutkimuksessa. Tarkoituksena on luoda entistä kustannustehokkaampia ja ympäristöystävällisempiä metsänhoito- ja metsänkorjuumenetelmiä.
VEDENALAINEN ELÄMÄ
MAANPÄÄLLINEN ELÄMÄ
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
7
Maankäyttö ja ilmastonmuutos Tutkijat ja päätöksentekijät ovat yksimielisiä siitä, että maata pitää käyttää paremmin, jotta Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteet saavutetaan. Luken tutkimus integroidusta maankäytöstä kattaa kaiken maankäytön. Erityisesti painotamme tutkimuksessamme kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä ja edellytyksiä kestävälle, biopohjaiselle liiketoiminnalle.
Metsiin liittyvän tutkimuksen vahvana tukirankana Suomessa ovat vuosikymmenien ajan olleet metsien inventointitiedot, jotka tarkkuudessaan ovat ainutlaatuisia jopa koko maailmassa. Kansallisten kasvihuonekaasupäästöjen inventointi perustuu metsien inventointeihin, tieteellisiin malleihin ja tilastotietoihin. Uusimpaan tieteelliseen tietoon perustuvassa, jatkuvasti Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) suositusten mukaisesti kehitettävässä menetelmässä lasketaan maankäytöstä aiheutuvat päästöt. Se auttaa hoitamaan maata kestävällä tavalla. Luke tukee IPCC:n työtä ja on ollut esimerkiksi mukana kirjoittamassa sen raporttia 2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories.
tietoihin ja arvioihin. Tärkeä osa LULUCF-sääntelyä ovat metsien kasvun kansalliset vertailutasot. Luke laati tekniset laskelmat maa- ja metsätalousministeriön toimeksiannosta ja julkaisi niistä raportin vuoden 2019 alussa. Luke tekee monialaista tutkimustyötä metsistä ja ilmastonmuutoksesta hyödyntämällä laajoja kansainvälisiä verkostoja. Maankäytön optimoinnin lisäksi työmme kattaa esimerkiksi metsävarojen käytöstä aiheutuvat biologiset vaikutukset ilmaston muutosprosessin aikana, ilmastonmuutoksen vaikutukset metsien uudistumiseen, metsänviljelyyn ja metsätalouteen sekä mahdollisten uusien vaatimusten ja käytäntöjen vaikutuksen hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen taseeseen metsissä.
Ilmastonmuutoksen hillitseminen ja siihen sopeutuminen
Maatalousmaan optimointityökalut
Luken työ maankäytön, sen muutoksen ja metsien käytön (LULUCF) sääntelemiseksi perustuu kasvihuonekaasujen inventoinneista saatuihin
8
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
Luke edistää metsämaiden lisäksi myös maatalousmaan optimaalista, kestävää käyttöä. Yhteistyössä viljelijöiden kanssa kehitetyissä, tutkimustietoon perustuvissa työkaluissa maanviljelijöille
E S I M E R K K E J Ä H A N K K E I S TA SOMPA
CANEMURE
Tarkoitus: SOMPA-hankkeessa kehitetään ekologisesti ja taloudellisesti kestäviä menetelmiä orgaanisten suopeltojen ja -metsien hoitamiseksi hillitsemällä samalla ilmastonmuutosta. Hankkeessa tuotetaan uutta tietoa turvemaiden metaani- ja hiilidioksidipäästöjen sääntelymekanismeista tavoitteena vähentää päästöjä kustannustehokkaasti. Lisäksi hankkeessa hahmotellaan kasvihuonekaasupäästöskenaarioita metsäteollisuutta, turvemaiden hoitoa ja ruokaketjun trendejä varten. Vaikutus: Skenaarioiden perusteella voidaan vertailla päästöjä hillitseviä vaikutuksia yhdessä ja eri skenaarioiden riittävyyttä, kun ilmastopolitiikasta tehdään päätöksiä. Yhteistyökumppanit: 5 Rahoittaja: Suomen Akatemia
Tarkoitus: Hanke tuottaa uusia ilmastonmuutoksen hillitsemiskonsepteja ja lisää kapasiteettia ja tehostaa yhteistyötä eri sidosryhmien välillä. Vaikutus: Turvemaapeltojen metsien päästöjen vähennyspotentiaalista kerättyjen tietojen perusteella laaditaan niiden hoito-ohjeistus. Hanke myös viestii aktiivisesti sidosryhmille ehdotettujen hoitokäytäntöjen toteutettavuudesta. Yhteistyökumppanit: 21 Rahoittaja: Life Climate Change Adaptation, Suomen maa- ja metsätalousministeriö
MISA Tarkoitus: MISA-hankkeessa tutkitaan mahdollisia maankäyttöalan toimia, jotka voivat auttaa saavuttamaan ilmastotavoitteet. Vaikutus: Hanke lisää kokonaisvaltaista näkemystä maankäytön muutosten syistä ja mahdollisista keinoista vähentää metsäkatoa ja lisätä metsittämistä. Lisäksi se tuottaa entistä tarkempia arvioita kustannuksista ja vaikutuksista eri maankäyttöskenaarioissa. Yhteistyökumppanit: ei ole Rahoittaja: Valtioneuvoston päätöksentekoa tukeva selvitys- ja tutkimustoiminta
otamme huomioon lukuisat maapalstojen ominaisuudet, tuotantopotentiaalin ja ekologisen jalanjäljen. Lisäksi olemme yhteistyössä muiden tutkimuslaitosten ja yliopistojen kanssa laatineet Biomassa-Atlaksen, joka on laaja vuorovaikutteinen karttapalvelu kaikesta biomassasta Suomessa. Biomassa-Atlas tukee optimaalista, uusiin, kestäviin investointeihin liittyvää päätöksentekoa. Eri maankäyttötilojen sovittamisessa haasteena on paikallisen, tieteellisen ja muun erikoisosaamisen huomioiminen, yhdistäminen ja hyödyntäminen sekä tärkeiden tietojen valitseminen päätöksenteossa. Erilaisten vaikuttavien tekijöiden monitieteellinen ymmärtäminen auttaa saavuttamaan kaikille
OPAL-Life Tarkoitus: Hankkeen tavoitteena on edistää keinoja maataloudesta aiheutuvien kasvihuonekaasupäästöjen hillitsemiseksi noudattamalla kestävän tehostamisen periaatetta eli toisin sanoen yhdistämällä ympäristöhyödyt, tilojen kannattavuus ja yhteiskuntavastuu. Vaikutus: Hanke luo edellytyksiä viljelyskelpoisen maan käytön optimointiin kohdentamalla esimerkiksi työpanos, lannoitteet ja kasvinsuojeluaineet maa-alueille, joilla niiden vaikutus on suurin. Tuotanto siirtyy silloin pois maa-alueilta, joilla tällaisilla toimilla ei ole vaikutusta. Tämän tuloksena tuotantomäärien, taloudellisten voittojen ja ympäristöhyötyjen odotetaan kasvavan. Yhteistyökumppanit: 6 + koetilat Rahoittaja: LIFE Climate Change Mitigation
osapuolille hyväksyttävän ratkaisun. Lisäksi Luke tutkii erilaisia kannustimia, jotka voivat tukea maanomistajia ja auttaa siten ottamaan käyttöön entistä ympäristöystävällisempiä metsänhoito- ja metsänkorjuumenetelmiä.
ILMASTOTEKOJA
MAANPÄÄLLINEN ELÄMÄ
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
9
Luonnon monimuotoisuus Luonnon monimuotoisuuden köyhtyminen on yksi aikamme suurimmista ympäristöä, yhteiskuntaa ja taloutta uhkaavista tekijöistä. Luken tutkimustyö keskittyy lähinnä metsien monimuotoisuuteen ja uhanalaisten lajien levinneisyyteen vaikuttaviin tekijöihin. Lisäksi työmme tukee monimuotoisuuden säilyttämistä soilla ja turvemailla, viljelypelloilla ja vesiympäristöissä. Luken pitkäaikaiset tutkimukset metsänhoitomenetelmistä kaupallisissa metsissä muodostavat luotettavan perustan luonnonsuojelulle. Tutkimusten mukaan menetelmät, jotka jäljittelevät luonnonmukaisia häiriöitä ja metsien luonnollista kehityskulkua tuottavat enemmän kasvuympäristöjä lajeille metsässä. Eri-ikäisrakenteinen metsänkasvatus on yksi esimerkki mahdollisista ratkaisuista. Tämäntyyppinen metsänhoito hyödyttää metsässä eläviä lajeja ja tukee metsien virkistyskäyttöä, minkä lisäksi se voi tuottaa sopivassa sijaintipaikassa yhtä paljon kuin tasaikäisrakenteinen metsänkasvatus tuottaisi.
Metsien ja turvemaiden ennallistaminen Metsien ennallistaminen on aktiivinen suojelutoimi, jolla suojellaan ja edistetään luonnon monimuotoisuutta. Luken kokeissa erilaisten metsien ennallistamistoimien tehokkuutta verrataan metsäekosysteemien toimintaan ja rakenteeseen. Tutkimus tuottaa tietoa muutoksista puustora-
10
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
kenteessa ja palaneen ja maatuvan metsän hajoamisprosesseista sekä näiden tekijöiden vaikutuksesta lajien levinneisyyteen. Tietoa voidaan hyödyntää niin suojelualueilla kuin kaupallisissa metsissä. Luke tutkimus turvemaiden ennallistamisesta kattaa kentällä tehdyt kokeet, joissa on selvitetty lajien monimuotoisuuden kehitystä, kasvihuonekaasupäästöjä ja hydrologiaa uudelleenkostutustoimien jälkeen. Tuloksia käytetään kehittyneissä mallinnustutkimuksissa, joilla pyritään ennakoimaan ennallistamisen vaikutukset turvemaiden ekosysteemeihin ja optimoimaan ennallistamistoimet alueilla, joille ne parhaiten soveltuvat luonnon monimuotoisuuden, kasvihuonekaasutaseen ja ravinnekuormituksen perusteella.
Luonnon monimuotoisuuden on oltava osa maankäyttösuunnitelmia Luke kehittää menetelmiä luonnon monimuotoisuutta korostavien arvojen yhdistämiseksi maan-
ESIMERKKEJÄ HANKKEISTA IPBES Luken monimuotoisuusasiantuntijat tukevat Kansainvälisen biodiversiteettipaneelin (IPBES) työtä osallistumalla maailmanlaajuisten IPBES-arviointiraporttien laatimiseen ja kansallisiin ja kansainvälisiin tiedepoliittisiin tapahtumiin.
UUTU – uusia tuotteita metsistä Tarkoitus: Hanke edistää metsien kestävää, monimuotoisuutta tukevaa käyttöä lisäämällä metsän ekosysteemipalveluiden monipuolista käyttöä, tuottamalla tietoa puuntuotannosta ja kehittämällä luonnontuotteiden tuotannon kannattavuuden ja tuotannon vaatimien kompromissien laskentamalleja. Vaikutus: Hanke tukee metsänomistajien päätöksentekoa ja alueellisten metsäohjelmien toteuttamista sekä kestävää biotaloutta ja alueellista kehitystä. Se hyödyttää sekä alueellisia että yksityisiä metsänomistajia ja koko metsäekosysteemiä. Yhteistyökumppanit: 5 Rahoittaja: Euroopan aluekehitysrahasto
LIFEPeatLandUse Tarkoitus: Hanke (2013–2018) tuotti tietoja heikosti tuottavien kuivattujen turvemaiden uudelleenkäytön ympäristö- ja taloudellisista vaikutuksista ja auttoi määrittämään turvemaiden
käyttösuunnitelmiin. Tiedot luonnon monimuotoisuutta korostavista arvoista yhdistetään ihmisten toimiin ja maankäyttötapoihin sekä alueellisiin maankäyttösuunnitelmiin niiden alueiden paikallistamiseksi, joilla kehitys voidaan toteuttaa kestävällä tavalla. Päätöksenteon tueksi kehitetään työkaluja kuten Yoda ja Forest Indicator. Ne auttavat havainnollistamaan tasapainoilua
VASTUULLISTA KULUTTAMISTA
ILMASTOTEKOJA
kokonaisvaltaisesti kustannustehokkaat käyttövaihtoehdot. Vaikutus: Hankkeessa luotiin päättäjille tieteellisen tietoon perustuva toimintatapa, jolla voidaan havainnollistaa turvemaiden vaihtoehtoisten uudelleenkäyttötapojen vaikutukset luonnon monimuotoisuuteen, vesireitteihin ja hiilen talteenottoon ja siten auttaa kestävien maankäyttöpäätösten tekemisessä. Yhteistyökumppanit: 6 + 2 erillisrahoituksella Rahoittaja: LIFE+ Environment Policy and Governance
SoilDiverAgro Tarkoitus: Hankkeessa parannetaan eurooppalaisten agroekosysteemien maaperän biologista monimuotoisuutta sekä edistetään niiden vakautta ja kestävyyttä vähentämällä ulkoisten tuotantopanosten tarvetta ja lisäämällä satotasoa. Vaikutus: Hankkeessa kehitetään uusia maanviljelymenetelmiä ja -käytäntöjä ja tuotetaan ohjeistus eurooppalaisille maanviljelijöille siitä, miten maan kasvukunto ja monimuotoisuus voidaan taata eri pedoklimaattisilla vyöhykkeillä. Yhteistyökumppanit: 22 kumppania yrityskumppanit mukaan lukien Rahoittaja: Horizon 2020
luonnon monimuotoisuuden ja ekosysteemipalvelujen välillä. Osana viranomaistehtäviään Luke pitää yllä myös geenivaroja ja tekee tutkimusta niiden käytöstä alkutuotannossa. Suojeluohjelmien materiaali on jo itsessään arvokasta, mutta se edistää lisäksi luonnon monimuotoisuuden säilyttämistä, jalostusta ja geenitutkimusta.
VEDENALAINEN ELÄMÄ
MAANPÄÄLLINEN ELÄMÄ
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
11
Maaperätutkimus ja mikrobit Terve maaperä on edellytys kasvien kasvulle kaikissa ekosysteemeissä, mukaan lukien hoidetut metsät ja ruoantuotanto. Monet tulevaisuutemme kannalta tärkeimmät haasteet, kuten luonnon monimuotoisuus, ilmastonmuutos, kestävä ruoantuotanto ja metsätalous, tuhoeläinten ja taudinaiheuttajien leviäminen ja biotalouden uusiutuvat resurssit, ovat tiiviisti tiedon lisääntymiseen maaperästä ja sen mikrobien ekologiasta. Maaperää on syytä tutkia pintaa syvemmältä: mikrobien näkymätön maailma on paras terveen maaperän indikaattori ja täynnä hyödyntämättömiä mahdollisuuksia. Luke tutkii näitä mahdollisuuksia viljelymaiden, metsien, tundran ja turvemaiden maaperässä.
Maaperä on valtavien mikrobiekosysteemien koti. Sen muille elämänmuodoille tuottamat monipuoliset hyödyt ovat yhä tärkeämmässä asemassa tutkimuksessamme. Tiedämme jo, että mikrobit vaikuttavat kasvien kasvuun ja terveyteen. Ymmärryksen lisäämiseksi tutkimme esimerkiksi, miten puiden kanssa symbioosissa olevat sienet auttavat taimitarhoja tuottamaan terveitä ja hyvin kasvavia taimia, jotka parantavat tarhojen kustannustehokkuutta ja miten mikrobiomien esiintymisen hallitseminen voi parantaa ruoantuotantoa.
12
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
Koko ei ratkaise ilmastonmuutoksen hillitsemisessä Mikrobit voivat olla myös tärkeä osa ratkaisua ilmastonmuutoksen hillitsemisessä. Ne osallistuvat kaikkien kolmen yleisimmän kasvihuonekaasun – hiilidioksidin, dityppioksidin ja metaanin – tuotantoon ja kulutukseen. Kaikki nämä kolme kaasua ovat tulos maaperän mikrobien tuottamasta tärkeästä ekosysteemipalvelusta: kasvi- ja eläinperäisen kuolleen orgaanisen aineen hajottamisesta. Tähän liittyen tutkimme, miten mikrobit voisivat auttaa varastoimaan entistä enemmän hiiltä maaperään ja tällä tavoin auttaa ratkaisemaan ilmaston maailmanlaajuisen lämpenemisen ongelmaa.
E S I M E R K K E J Ä H A N K K E I S TA EJP SOIL
Diverfarming
Tarkoitus: EJP SOIL -hanke (European Joint Programme Cofund on Agricultural Soil Management) edistää tärkeiden yhteiskunnallisten haasteiden, kuten ilmastonmuutoksen ja elintarviketuotannon riittävyyden ratkaisemista. EJP SOIL keskittyy ilmastonmuutokseen sopeutumiseen ja sen hillitsemiseen, kestävän maataloustuotannon ja ekosysteemipalveluiden edistämiseen sekä maaperän laadun heikkenemisen estämiseen ja sen palauttamiseen. Vaikutus: Hankkeen odotettuja tuloksia ovat muun muassa uusien, ilmastoystävällisten ja maaperän hoitoon suunniteltujen teknologioiden käyttöönottamiseen liittyvien haasteiden tunnistaminen ja tutkiminen sekä keinojen kehittäminen näiden haasteiden voittamiseksi; paranneltujen ja yhtenäisten menetelmien kehittäminen maaperän tilan ja sen hiilivarastojen seurantaan; ennuste ilmastonmuutoksen vaikutuksesta Euroopan maanviljelymaaperän tilaan tulevaisuudessa sekä muutoshallinnan keinoista; sekä tietoon perustuvat suositukset EU-tason politiikoille. Kumppanit: 26 Rahoittaja: European Joint Programme
Tarkoitus: Kehittää uusien viljalajien monipuolistamisen järjestelmiä elintarvikkeiden, rehun, teollisten tuotteiden ja ekosysteemipalvelujen tuottamiseksi. Vaikutus: Hankkeessa esimerkiksi tuetaan ja neuvotaan maatiloja ja arvoketjuun kuuluvia organisaatioita kestävien ja monipuolisten viljelyjärjestelmien käytössä. Yhteistyökumppanit: 25 Rahoittaja: Horizon 2020
Mikrobien lisäksi Luke tekee myös paljon muuta maaperätutkimusta. Esimerkki tästä ovat hivenaineet, jotka ovat välttämättömiä kasvien kasvulle ja parantavat lisäksi elintarvikkeiden laatua. Ilmastosta riippumatta tällaiset tärkeät hivenaineet puuttuvat usein maaperästä. Hivenaineiden
määrän analysointi ja lannoitesuunnitelmien luominen analyysin perusteella ovat tärkeä osa kestävää ruoantuotantoa. Asiantuntemuksemme ja työmme kansainvälisissä tutkimushankkeissa ovat auttaneet rakentamaan paikallista osaamista erityisesti kehittyvissä maissa ja parantanut siten ruokaturvaa kyseisillä alueilla.
EI NÄLKÄÄ
ILMASTOTEKOJA
TREEGROW Tarkoitus: Hankkeessa tutkitaan kloonattujen ja erilaisiin maaperiin istutettujen 4–43-vuotiaiden kuusien kasvukykyä, mikrobiyhteisöjä ja juuriston arkkitehtuuria. Tavoitteena on selvittää, miten tehokas resurssien käyttö ja kasvunopeus periytyvät ja siirtyvät kuusiyksilöiden välillä erilaisten valintapaineiden alla. Vaikutus: Hankkeessa vahvistetaan aikaisen vaiheen juurten muodostumisen merkitystä kuusien kasvunopeuden vaihtelussa pitkällä tarkasteluvälillä ja tuotetaan menetelmiä nykyistä tehokkaampaan kuusien jalostukseen. Kumppanit: 3 Rahoittaja: Suomen Akatemia
MAANPÄÄLLINEN ELÄMÄ
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
13
Kestävä ruoantuotanto ja ruokaturva Vuonna 2030 ruoan tarve maailmassa on 50 % suurempi kuin vuonna 2010 – ja ruoka on tuotettava kestävällä tavalla. Luke on tutkinut vuosien ajan aktiivisesti kokonaisen ruokajärjestelmän kehittämistä pellolta pöytään. Asiantuntemuksemme kattaa koko alkutuotannon ja tutkimus- ja kehitystyön maaperän kunnosta kasviensuojeluun ja viljalajien ja eläinten genetiikkaan sekä uusien elintarvikkeiden diagnostiikkaan. Tavoitteenamme on tuottaa kestäviä ja resurssitehokkaita kiertotalouden ratkaisuja, jotka kasvattavat ruoantuottajien kilpailukykyä. Kestävät ruokajärjestelmät ovat monien taloudellisten näkökulmien lisäksi yhteydessä ihmisten, eläinten ja ympäristön hyvinvointiin ja terveyteen. Luke tuottaa tietoja kestävyyden tärkeydestä ja ruokajärjestelmän eri tekijöihin liittyvistä indikaattoreista. Tuotamme lisäksi tietoa siitä, miten tuotannon kestävyyttä voidaan parantaa järjestelmän eri tasoilla.
Ruokaturvan parantaminen Ilmastonmuutos ja siihen liittyvät ongelmat, kuten luonnon monimuotoisuuden häviäminen, sekä pandemioiden kaltaiset yllättävät kriisit tuovat mukanaan haasteita myös ruokajärjestelmälle. Tarvitsemme keinoja järjestelmän kestävyyden parantamiseen sekä ilmastonmuutokseen sopeutumiseen ja sen hillitsemiseen. Luke edistää Suomen ruokajärjestelmän monipuolistamista kehittämällä ratkaisuja tuotannon parantamiseksi ja kotimaisten vaihtoehtoisten proteiininlähteiden käyttämiseen, pellolta pöytään.
14
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
Tutkimme myös innovatiivisten mikrobiomeihin perustuvien ratkaisujen käytön potentiaalia kaikissa elintarvikeketjun vaiheissa niin elintarviketurvallisuuden parantamisessa kuin terveellisen ravinnon tuottamisessa ilmaston muuttuessa. Hillitsemiskeinoihin kuuluvat muun muassa märehtijöiden metaanipäästöjen määrän vähentäminen jalostuksen ja oikeanlaisen ruokinnan avulla. Genominen tutkimustyömme on välttämätöntä resurssitehokkaiden ja elinvoimaisten karjaeläinten sekä uusien, muuttuvaan ilmastoon paremmin sopeutuvien tai tietyille kasvitaudeille vastustuskykyisten viljalajien jalostamiselle ja siten ruokaturvan parantamiselle. Tutkimme eri tuotantoteknologioiden, elintarvikkeiden ja ruokavalioiden ympäristövaikutuksia ja hiilijalanjälkiä, jotta ymmärrämme ympäristön kannalta kestävän ruoantuotannon tieteellistä perustaa. Lisäksi kulutustottumusten ja -mahdollisuuksien ymmärtäminen ovat keskeisiä aiheita tutkimuksessamme.
E S I M E R K K E J Ä H A N K K E I S TA SIMBA
ClearFarm
Tarkoitus: Hankkeen tavoitteena on luoda parempi eurooppalainen ruokajärjestelmä, joka on resurssitehokas, ympäristöystävällinen, kuluttajakeskeinen ja ilmastonmuutoksen kestävä. SIMBA-hankkeessa hyödynnetään monimuotoisia maaperän ja meren mikrobiyhteisöjä kokonaisvaltaisesti ruoan kestävään tuottamiseen sekä käytännön hyötyjen tuottamiseen yhteiskunnalle. Vaikutus: Avoin mikrobiomitietokanta, jonka avulla voidaan tunnistaa ruoantuotantoa tukevia mikrobiomeja; viljelyssä käytettävien mikrobiomien johdonmukaisuutta lisääviä innovaatioita, jotka parantavat kasvien tuottavuutta, edistävät kestävää viljelyä ja lisäävät viljelyskelpoista maata; sekä muutos kohti kestävämpää ruokavaliota. Kumppanit: 22 Rahoittaja: Horizon 2020
Tarkoitus: Precision livestock farming (PLF) -teknologian käyttäminen lypsylehmien ja sikojen hyvinvoinnin lisäämisessä kaikissa tuotantoketjun vaiheissa. Hankkeessa suunnitellaan yhteistyössä, kehitetään ja validoidaan alusta, jonka avulla niin viljelijät kuin kuluttajat voivat tehdä tietoon perustuvia päätöksiä. Vaikutus: Hanke lisää sika- ja lypsylehmätuotannon kestävyyttä ja tuottaa tietoa eläinten hyvinvoinnista, ympäristöstä ja taloudellisesta kestävyydestä. Tiedot auttavat kuluttajia ja tuotantoketjun sidosryhmiä päätöksenteossa. Kumppanit: 6 tutkimusorganisaatiota ja 8 yritystä Rahoittaja: Horizon 2020
MASTER Tarkoitus: Hankkeessa käytetään korkean suoritustehon sekvensointiteknologiaa mikrobiomien kartoittamiseen erilaisissa elintarvikeympäristöissä ja non-food-ympäristöissä. Hanke parantaa elintarvikkeiden laatua, määrää ja turvallisuutta kehittämällä mikrobiomituotteita, -elintarvikkeita/-rehuja, -palveluita ja -prosesseja. Vaikutus: MASTER-hankkeessa tuotettu tieto parantaa kasvien, maaperän, eläinten ja ihmisten terveyttä ja vähentää perinteisten hyönteistorjunta-aineiden, lannoitteiden ja antibioottien käytön tarvetta. Kumppanit: 28 Rahoittaja Horizon 2020
MiMi Tarkoitus: Maitoketjun turvallisuuden ja kestävyyden parantaminen uusien mikrobiomi- ja metabolomiikkamenetelmien avulla (MiMi) -hanke tuottaa uutta tietoa mikrobiomien roolista maidon tuotantoketjussa aina rehusta ja märehtijän ruoansulatuselimistöstä maitoon ja maitotuotteisiin asti. Vaikutus: Hanke lisää ymmärrystä mikrobiomien merkityksestä maidon tuotantoketjussa sekä siitä, miten mikrobiomeja voidaan muokata rehuntuotannon kautta niin, että niitä voidaan hyödyntää maidon tuotantoketjun turvallisuuden ja kestävyyden parantamisessa. Kumppani: Lanzhoun yliopisto Rahoittaja: Suomen Akatemia
EI KÖYHYYTTÄ
Ruokahävikki on rahan tuhlausta Ruokahävikin määrän minimoiminen on toinen tärkeä asia ruokajärjestelmän kestävyyden ja resurssitehokkuuden parantamisessa. Turhaan tuotetut elintarvikkeet kuormittavat sekä taloutta että ympäristöä. Luke kehittää tilanteen parantamiseksi uusia tapoja seurata ja vähentää ruokahävikkiä koko arvoketjussa. Autamme samalla tuottajia hyödyntämään ruoantuotannon sivuvirtoja ja -tuotteita ja edistämme näin kiertotaloutta ja uutta liiketoimintaa.
EI NÄLKÄÄ
ILMASTOTEKOJA
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
15
Vesiluonnonvarojen kestävä käyttö ja vesiviljely Kalat ja äyriäiset ovat yhä tärkeämpi ravinnon lähde joka puolella maailmaa. Kalojen ja muiden vesiluonnonvarojen kestävän käytön varmistaminen on välttämätöntä ja edellyttää tutkittua tietoa. Lukella on laajat tutkimusresurssit vesistöjen ja kalakantojen kestävän käytön mahdollistamiseksi. Menetelmien jatkuva kehittäminen kansainvälisessä yhteistyössä on erottamaton osa työtä. Rakennettujen vesistöjen kunnostus on tärkeä osa tutkimustyötämme. Tavoitteenamme on löytää ratkaisuja, joilla tehostetaan vaelluskalojen luonnollista lisääntymistä, elvytetään uhanalaisia kalalajikantoja ja turvataan kalalajien monimuotoisuus. Kalatalouden hoito tukee sekä Itämerellä että sisävesissä kestävää ja kannattavaa kalaelinkeinoa ja virkistyskalastusta. Vesistöalueiden käytön suunnittelu on tärkeä uusi tutkimuksemme alue, joka tähtää hyvinvoivien kalakantojen ylläpitämiseen. Lisäksi tutkimme sinisten hyvinvointipalveluiden mahdollisuuksia ja vaikutuksia. Luke on kehittänyt kestäviä vesiviljelyn menetelmiä jo vuosikymmenien ajan. Keskeisiä osaamisalueitamme ovat kylmän veden kalankasvatus sekä läpivirtausteknologiat ja
16
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
kiertovesikasvatus (RAS). Vesiviljely on nopeasti kasvava tapa tuottaa proteiinipitoista ruokaa, ja sen osuus syömästämme kalasta on tällä hetkellä jo suurempi kuin kalastuksen. Kalaa viljellään myös luonnonvesiin vapauttamista varten, millä varmistetaan luonnon monimuotoisuuden ja vaarantuneiden kalalajien säilyminen sekä taataan edellytykset ammatti- ja virkistyskalastukselle.
EI NÄLKÄÄ
VEDENALAINEN ELÄMÄ
E S I M E R K K E J Ä H A N K K E I S TA Kalatalouden innovaatio-ohjelmat
Vaelluskalan palauttaminen säännellyille vesille
Tarkoitus: Kalatalouden innovaatio-ohjelmien tavoitteena on kehittää yhteistyötä koko kalateollisuuden ja sen arvoketjun alalla. Ohjelmat ovat osa Euroopan meri- ja kalatalousrahaston operatiivista ohjelmaa Suomessa. Ohjelmien laajuuteen sisältyvät kalatalouden verkkoperustainen kehitys, ympäristöä säästävät kalatalouden innovaatiot, kestävä vesiviljely ja vesiympäristöjen kunnostus. Vaikutus: Ohjelmat edistävät kalasta saatavien tuotteiden kehitystyötä, lujittavat yhteistyötä yksityisellä ja julkisella sektorilla ja kannustavat rohkeisiin kokeiluihin. Suunnitelmien mukaan vuoteen 2022 asti jatkuvat ohjelmat ovat jo tuottaneet konkreettisia tuloksia, kuten uudenlaisten vähän käytetyistä kalalajeista valmistettujen tuotteiden valmistusmenetelmiä. Yhteistyökumppanit: 3 koordinaattoria + tutkimuskumppanit ja kalateollisuuden kumppanit. Luke koordinoi kolmea ohjelmaa viidestä ja toimii aktiivisena osapuolena kahdessa ohjelmassa. Rahoittaja: Euroopan meri- ja kalatalousrahasto
Tarkoitus: Vaelluskalojen elinolosuhteita parannetaan rakennetuissa joissa ja vesireiteillä tuottamalla uutta tietoa vaelluskalojen käyttäytymisestä ja suunnittelemalla vaelluskaloja tukevia ratkaisuja. Keskeinen osa hanketta on yhdistää tutkijoiden ja vesivoimaloiden tuottama tieto virtaavien ja turbulenttien vesien ja muokatuissa kanavissa kulkevien kalojen liikkumisen mallinnuksessa sekä kehittää yleisesti kalojen seurantaa. Vaikutus: Kumppanuus on lisännyt ymmärrystä osapuolten välillä ja tukenut tutkimustietoon perustuvien ratkaisujen luomista vaelluskalojen elinolosuhteiden parantamiseksi säännellyillä vesillä. Asiakkaat: Vesivoimalat, Maa- ja metsätalousministeriö, alueelliset ELY-keskukset Rahoittajat: Fortum Oy, Kemijoki Oy, PVO-Vesivoima Oy, Vattenfall Oy, UPM Energy Oy, Oulun Energia Oy, Helen Oy, Kolsin Voima Oy, Energiateollisuus ry, Maa- ja metsätalousministeriö ja Luke.
AquaImpact
Tarkoitus: Pitkän aikavälin hanke, jonka tavoitteena oli käynnistää kalanviljely kylmissä vesissä Pohjois- ja Keski-Vietnamissa. Yhteistyössä Research Institute for Aquaculture No1 (RIA-1) -tutkimuslaitoksen ja Elintarviketurvallisuusviraston (Ruokavirasto) kanssa Luke auttoi rakentamaan koetilan ja kasvattamaan paikallista osaamista tukeakseen alan kestävää kasvua. Vaikutus: Kylmän veden vesiviljelylaitosten määrä on noussut nollasta yli sataan, ja ne tuottavat yli kaksi miljoonaa kiloa kalaa. Tällä hetkellä kylmän veden vesiviljelylaitokset työllistävät suoraan tai välillisesti 10 000–15 000 henkilöä Vietnamissa ja lisäävät alueen vaurautta. Yhteistyökumppanit: 3 Rahoittaja: Suomen ulkoministeriö
Tarkoitus: Hankkeessa yhdistetään kalojen jalostus- ja ravitsemustiede EU:n lohen, kirjolohen, kultaotsasargin ja meribassin viljelyn kilpailukyvyn parantamiseksi ja elintarvikkeiden ja ravinnon saatavuuden varmistamiseksi. Hanke auttaa myös vastaamaan korkealaatuisten ja ympäristöystävällisten kalatuotteiden kasvaneeseen kysyntään. Vaikutus: Hankkeen tulokset auttavat tuottamaan elinvoimaisempia, terveempiä, ravitsevampia ja resurssitehokkaampia kaloja kuluttajien tarpeisiin. Hanke edistää kiertobiotalouden tuotantokäytäntöjä sekä luonnonvarojen kestävää käyttöä. Kumppanit: 22 + 2 kolmatta osapuolta Rahoittaja: Horizon 2020
Kylmän veden kalankasvatuksen kehittäminen Vietnamissa
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
17
Kiertotalouden ratkaisut Kun resurssit eivät riitä nopeasti kasvavalle väestölle, niiden uudelleen käyttäminen on välttämätöntä. Luke edistää kiertotaloutta kaikissa tutkimusohjelmissaan metsäteollisuuden sivuvirtojen hyödyntämisestä elintarviketuotannon ravinteiden kierrättämiseen. Erilaisista sivuvirroista, kuten arvokkaiden puu- ja elintarviketuotteiden jalostuksesta saadun biomassan hyödyntäminen on Luken kiertotalousratkaisujen ytimessä. Ratkaisut perustuvat osaamiseemme raaka-aineiden talteenotosta, lajittelemisesta, mikrobiologisesta käsittelystä, anaerobisesta hajotuksesta, biokaasuprosesseista, entsymaattisista bioprosesseista ja hitaasta pyrolyysista. Palveluvalikoimamme on laaja ja sisältää esimerkiksi ympäristöä säästävät puhdistus-, lajittelu-, talteenotto- ja käsittelyteknologiat, jotka moninkertaistavat raaka-aineen arvon. Tällaiset teknologiat auttavat käyttämään raaka-aineen resurssitehokkaasti ja toteuttamiskelpoisella tavalla. Tavoitteenamme on yhdistää eri lähteistä saatu biomassa uusiksi tuotteiksi ja korvata niillä fossiilisista raaka-aineista riippuvaisia tuotteita.
Ravinteiden kierrätys keskipisteessä Erityisesti elintarviketeollisuudelle ravinteiden kierron ja talteenoton optimointi osana koko
18
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
hyödyntämisketjua on keskeisen tärkeää. Ravinteiden täytyy olla maatiloilla tasapainossa, jotta elintarviketuotanto olisi vastuullista. Se edellyttää kuitenkin tarkkoja tietoja lannoitteen määrästä ja ominaisuuksista. Luke tekee Euroopan johtavien tutkimuslaitosten ja yliopistojen kanssa työtä lannoitteiden hallinnan tehostamiseksi Euroopassa. Ravinteiden kierrätys on maatalouden lisäksi tärkeää myös isommassa kuvassa. Luke tutkii innovatiivisia tapoja käyttää uudelleen esimerkiksi energiantuotannon sivuvirroista saadun tuhkan sisältämiä ravinteita. Toinen esimerkki ravinteiden kiertoa edistävästä ratkaisusta on ”sininen sellutehdas”, jossa vesiviljelylaitos hyödyntää sellutehtaan ravinteita ja hukkalämpöä. Tutkimme myös esimerkiksi biomateriaalien valmistusta biomuoveja varten ja rasvahappojen tuotantoa anaerobisen hajoamisen avulla.
E S I M E R K K E J Ä H A N K K E I S TA Tanniinien käyttö jäteveden käsittelyssä (TanWat) Tarkoitus: Hankkeessa kehitetään menetelmiä tanniinipohjaisten biohajoavien polymeerien valmistukseen pehmeiden puulajien kuoresta perinteisten jäteveden käsittelyyn käytettävien kemikaalien (esim. PAM, FeCl3) korvaamiseksi tai niiden rinnalla käytettäväksi. Valmistettujen tanniinipohjaisten polymeerien suorituskykyä testataan sekä laboratorio-olosuhteissa että pilottimittakaavassa eri jätevesilaaduilla. Vaikutus: Tulevaisuudessa fossiiliset kemikaalit voidaan mahdollisesti korvata jäteveden käsittelyssä uusilla, metsäteollisuuden sivutuotteista valmistetuilla biomateriaaleilla. Metsäteollisuuden, kemianteollisuuden ja jäteveden käsittelylaitosten tiivis yhteistyö edistää hankkeen tulosten käytännön soveltamista. Kumppani: Ruotsin maatalousyliopisto (SLU) Rahoittaja: Euroopan aluekehitysrahasto Botnia-Atlantica
PROMINENT Tarkoitus: Hankkeessa tutkittiin vuosina 2015– 2018 uusia hajotus-, lajittelu- ja talteenottoteknologioita proteiinien tuottamiseksi tehdastuotannon jäämistä.
IHMISARVOISTA TYÖTÄ JA TALOUSKASVUA
KESTÄVÄÄ TEOLLISUUTTA, INNOVAATIOITA JA INFRASTRUKTUUREJA
Vaikutus: Sivuvirtojen entistä tehokkaampi hyödyntäminen auttaa vastaamaan ravintoproteiinin maailmanlaajuisesti kasvavaan kysyntään ja antaa välineet kehittää prosessien taloudellisuutta. Kuluttajatuotteita valmistaville elintarvikealan yrityksille uusien proteiiniainesosien saatavuus avaa uusia liiketoimintamahdollisuuksia uusista proteiinipitoisista tuotekonsepteista. Yhteistyökumppanit: 9 Rahoittaja: Bio-Based Industries
HerääPahvi! Tarkoitus: Hankkeen tarkoituksena on luoda kestäviä kuitupohjaisia ja toiminnallisia elintarvikepakkauksia hyödyntämällä elintarviketeollisuuden sivuvirroista, esimerkiksi ohran- ja kaurankuorista saatuja kuituja. Vaikutus: Selluloosa voidaan osittain korvata pakkauksissa, mikä edistää raaka-aineiden resurssiviisasta käyttöä ja kiertotaloutta. Elintarviketeollisuuden, tiedeyhteisön, paperinvalmistajien ja suunnittelijoiden tiivis yhteistyö tukee innovaatioita, kasvua ja työpaikkojen syntymistä. Yhteistyökumppanit: 2 Rahoittaja: Euroopan sosiaalirahasto
ILMASTOTEKOJA
MAANPÄÄLLINEN ELÄMÄ
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
19
Teollisuuden innovaatiot Uuden, vastuullisen liiketoiminnan tukeminen on tärkeä osa Luken työtä. Biomassan arvon lisääminen sekä tuotannon sivuvirtojen ja sivutuotteiden hyödyntäminen edistävät kiertotaloutta, jossa resurssit käytetään älykkäästi ja vähemmän on enemmän. Hyvin varustetun tutkimusinfrastruktuurimme ansiosta huippututkimusta ja teknologiaa voidaan hyödyntää myös pienimuotoisessa liiketoiminnassa ilman suuria investointeja.
Luken palvelut teollisille yhteistyökumppaneille kattavat kaikki tutkimusohjelmamme puutuotteista ja puista talteen otetuista hyödyllisistä yhdisteistä uusiin vesiviljelyn innovaatioihin ja terveyttä edistäviin lisäarvotuotteisiin. Esimerkiksi puiden kuori on todellinen hyödyllisten materiaalien aarrearkku. Kun sen mikrobeja tuhoavia ja hapettumista estäviä yhdisteitä käytetään viisaasti innovatiivisilla käsittelytekniikoilla, biomassan arvo voidaan moninkertaistaa. Tutkimme yhteistyökumppaniemme kanssa uusia menetelmiä polyfenolien, ainesosien ja muiden puusta ja kuoresta saatujen hyödyllisten yhdisteiden käytön tehostamiseksi. Innovatiiviset elintarvike- ja rehutuotteet ovat jatkuvasti kasvava osa-alue Luken tutkimus- ja kehityspalveluissa. Testaamme ja kehitämme uusia tuotteita ja tuotantoprosesseja nykyaikaisissa koehalleissamme. Syvällinen asiantuntemuksemme raaka-aineista, osaamisemme monelta eri alalta ja pitkäaikainen tutkimustyömme
20
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
tukevat innovatiivisten uusien tuotteiden suunnittelemista sekä ihmisille että eläimille sekä uusien teknologioiden kehittämistä ja prosessien parantamista. Käytännön tuloksia tästä työstä ovat esimerkiksi koirille kehitetty hyvinvointituote sekä Benella-kirjolohi, jonka ruokinta on optimoitu käyttämällä kasviperäistä rehua. Tutkimus- ja kehitystyömme ytimessä on raaka-aineiden vastuullinen käyttö. Autamme asiakkaitamme kehittämään tuotteita, jotka lisäävät sekä ihmisten että luonnon hyvinvointia.
IHMISARVOISTA TYÖTÄ JA TALOUSKASVUA
KESTÄVÄÄ TEOLLISUUTTA, INNOVAATIOITA JA INFRASTRUKTUUREJA
E S I M E R K K E J Ä H A N K K E I S TA WoodCircus Tarkoitus: Hanke vahvistaa puupohjaisten arvoketjujen asemaa tärkeänä osana biokiertotaloutta Euroopassa. Hanke parantaa myös resurssitehokkuutta, uudelleenkäyttöä ja kierrätystä, kiertotaloutta ja kestävyyttä, rajat ylittävää hyvien käytäntöjen siirtoa sekä verkostoyhteistyötä. Vaikutus: WoodCircus-hanke kehittää kestävää yhteiskuntaa, jossa erityisesti Euroopan maaseutualueilla on nykyistä enemmän työllisyysmahdollisuuksia. Tavoitteeseen pyritään yhdistämällä nämä alueet kaupungistumisen prosesseihin sekä kiertotalouden menetelmien käyttöönottoon koko puurakentamisen arvoketjussa. Yhteistyökumppanit: 8 + 9 yrityskumppania, koordinaattorina VTT Rahoittaja: Horizon 2020
kuitupohjaisten materiaalien prototyyppien kestävyyttä sekä asiakkaiden suhtautumista niihin. Vaikutus: Metsäteollisuuden biomassasivuvirrat ja kasvikuidut ovat maailmanlaajuisesti merkittäviä bioresursseja. Hanke vahvistaa Luken osaamista tieteellisesti todistetun ja teollisuudelle merkityksellisen tiedon yhteistuottamisessa. Hanke tuottaa tietoa alkutuotannosta saatavien kuitujen ominaisuuksista ja yhdistää saatua tietoa logistisiin ja teollisiin prosesseihin luoden lisäarvoa kuiduille. Lisäksi se vahvistaa tutkimusyhteistyötä hankekumppaneiden kanssa prototyyppien valmistamisessa ja liiketoimintaideoiden kehittämisessä. Kumppanit: Aalto-yliopiston ChemArts-ohjelma sekä Fibre Net -verkosto, joka muodostetaan hankkeen aikana muista akateemisista ja teollisuuden kumppaneista. Rahoittaja: Luken strateginen rahoitus
Package Heroes Tarkoitus: Hankkeessa luodaan elintarvikepakkauksille uusia ratkaisuja, jotka vastaavat sekä elintarviketurvallisuuden vaatimuksiin että kasvavaan globaaliin huoleen pakkausmuovijätteen määrästä. Ratkaisut perustuvat kierrätettäviin ja biohajoaviin puukuitumateriaaleihin sekä uusiin elintarvikkeiden toimitus-, kulutus- ja kierrätyskonsepteihin. Vaikutus: Hanke tuottaa tietoa biohajoavista ja kierrätettävistä pakkausmateriaaleista, uusia liiketoimintaideoita sekä tukea ekosysteemin luomiseen yrityksille. Sääntelyelimille ja viranomaisille hanke tuottaa suosituksia politiikoista, joiden avulla elintarvikepakkauksista saadaan ympäristöystävällisempiä. Kuluttajaorganisaatioille, yksityisille kuluttajille sekä ympäristöjärjestöille hankkeessa tuotetaan tietoa ympäristöystävällisistä materiaaleista sekä mahdollisuuksista tehdä yhteistyötä alan johtavien toimijoiden kanssa. Kumppanit: 4, koordinaattorina VTT Rahoittaja: Suomen Akatemia
VALUEPOT Tarkoitus: Hankkeessa luodaan tietokanta käytettävissä olevista vaihtoehtoisista ja alihyödynnetyistä teollisuuden kasvikuiduista, tutkitaan ja kehitetään kuitujen käsittelymenetelmiä prototyyppien valmistamiseksi eri tarkoituksiin yhdessä kumppanien kanssa ja analysoidaan uusien
Optibark Tarkoitus: Teollisuudesta saatava puun kuori on merkittävä ja alihyödynnetty biomassan lähde, jota syntyy Suomessa ja Ruotsissa 13 miljoonaa kuutiometriä vuosittain. Hankkeessa kehitetään teollisuudelle sopivia kuoren lajittelumenetelmiä sekä tuotetaan erilaisia välituotteita, joita voidaan hyödyntää muiden arvokkaiden tuotteiden valmistuksessa. Vaikutus: Hankkeen tavoite on edistää Suomen ja Ruotsin visiota olla biotalouteen siirtymisen edelläkävijöitä vuoteen 2030 mennessä. Hankkeen tuloksina odotetaan muuan muassa kilpailukykyisten ja kustannustehokkaiden biomateriaalien ja biokemikaalien tuotantoa teollisuuden ylijäämämateriaaleista optimoiduilla prosesseilla. Hanke luo innovatiivista sektorien välistä yhteistyötä, jonka tuloksena kilpailukyky kasvaa. Lisäksi syntyy uusia liiketoimintamahdollisuuksia, jotka vastaavat selkeästi tunnistettuun tarpeeseen. Hankkeessa vahvistetaan myös hankekumppaneiden kilpailukykyä kiertobiotaloudessa, kun luodaan kestäviä ratkaisuja globaaleihin haasteisiin kehittämällä teknologiaa, markkinoita ja kestävyyttä. Kumppanit: 17, koordinaattorina Holmen AB Rahoittaja: Business Finland ja Vinnova
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
21
Julkaisutoiminta
246
1616
77
22
E N E M M Ä N T U TK I M U K S E STA
2016-2019
Yhteisjulkaisut alueittain
Luke
38
68
222
E N E M M Ă„ N T U TK I M U K S E STA
23
Seuraa meitä luke.fi luke.fi/uutiskirje twitter.com/LukeFinland
instagram.com/lukefinland_official linkedin.com/company/lukefinland
Kuva: Tero Suhonen / Vastavalo.fi
facebook.com/luonnovarakeskus
