Pekka Huhtanen, Jouni Nousiainen ja Juha Nousiainen 

Märehtijät tuottavat vain murto-osan kasvihuonekaasuista

Märehtivien kotieläinten - naudan, lampaan ja vuohen - tuottama metaani on korostunut keskusteltaessa kasvihuonekaasupäästöjen lisääntymisestä. Monelle on helposti voinut muodostua väärä käsitys, että märehtijät ovat suurin syy maapallon ilmaston lämpenemiseen.

Metaania muodostuu mikrobien sulattaessa rehua pötsissä. Metaani on 20-25 kertaa "pahempi" kasvihuonekaasu kuin hengityksessä ja palamisessa syntyvä hiilidioksidi. Metaanin osuus maapallon kasvihuonekaasujen tuotannosta on 13 %. Eri lähteiden mukaan märehtijät tuottavat 14-20 % maapallon metaanista eli noin 2 % kasvihuonekaasujen kokonaismäärästä. Samaa luokkaa on ollut maapallon kasvihuonekaasujen vuosittainen lisäys, ja sen on ennustettu lisääntyvän samalla vauhdilla myös lähitulevaisuudessa.

Öljyn, kaasun ja hiilen tuotannossa syntyneet metaanipäästöt ovat peräisin fossiilisista lähteistä. Sen sijaan märehtijöiden tuottama hiilidioksidi ja metaani ovat peräisin ns. kiertävästä hiilestä, joka on sitoutunut ilmakehän hiilidioksidista rehukasveihin yhteyttämisen tuloksena. Ilmakehässä metaani muuttuu vähitellen, 10-12 vuodessa, takaisin hiilidioksidiksi, ja siten jälleen kasvien käyttöön.

Vaikka märehtijöiden merkitys ilmastomuutoksen aiheuttajana on lähes olematon - tai ainakin niiden merkitystä on ylikorostettu - on kuitenkin syytä arvioida, miten maito ja liha voitaisiin tuottaa mahdollisimman pienillä metaanipäästöillä.

Vähentämisen tavoitteita asetettaessa on myös hyvä tuntea viime vuosikymmenten kehitys; samoin se, millaiset tavoitteet ovat realistisia, kun otetaan huomioon märehtijöiden luontainen ruokinta. Myös sika ja siipikarja tuottavat metaania, mutta sen merkitys kokonaisuuden kannalta on pieni.

Laskentamenetelmät

Suomessa mahdollisuudet arvioida kotieläinten metaanin tuotantoa ovat hyvät, sillä eläinten määrä, maidon- ja lihantuotanto sekä lehmien osalta myös ruokinta ovat hyvin tilastoituja.

Hevosten tuottaman metaanin määräksi arvioitiin 18 kg/v kansainvälisten laskentamallien mukaisesti. Lampaiden tuottama metaani laskettiin eläinmäärän ja arvioidun syönnin perusteella olettaen, että metaanin osuus on 6 % rehun bruttoenergiasta.

Lihanautojen tuottama metaani laskettiin kotimaisissa tutkimuksissa mitatun rehunkulutuksen ja rehun hyväksikäytön perusteella 6 % bruttoenergiasta. Kasvaville hiehoille käytettiin samoja periaatteita sekä suhteutettiin nykyiset kasvunopeudet lehmien elopainon kehitykseen.

Lypsylehmien laskelmissa on käytettävissä kaikkein tarkimmat tiedot, koska tuotosseurantaan kuuluu rehunkulutuksen seuranta. Lypsylehmien elopainona käytettiin teuraspainoa jaettuna luvulla 0,44 (oletettu teurasprosentti 44). Metaanin tuotanto arvioitiin pohjoismaisella Karoliina-mallilla, joka ottaa muille eläimille käytettyä yksinkertaista mallia paremmin huomioon rehuannoksen koostumuksen vaikutukset.

Metaanintuotanto laskettiin keskimääräiselle tuotosseurannan ruokinnalle ja tuotokselle, koska seurannan ulkopuolisten lehmien ruokinnasta ei ole tarkkaa tietoa.
Tämän jälkeen laskettiin, montako lehmää tarvittiin tuottamaan kyseisenä vuotena tuotettu maitomäärä. Koska tuotosseurantaan kuuluvien lehmien keskituotos on suurempi kuin kaikkien lehmien, vuosittaisen maitomäärän tuottamiseen tarvittavien lehmien määrä oli todellista määrää pienempi. Tämä "erotus" tarvitsee tietenkin rehua ylläpitoon ja tiineyteen, mutta maidontuotannon tuottama metaani on jo otettu huomioon.

Lehmää kohden metaania enemmän -
maitolitraa kohden vähemmän

Nykyisin lehmä tuottaa vuodessa noin 2,2-kertaa enemmän metaania kuin vuonna 1950. Jos otetaan hiehon kasvatuksen aiheuttama metaanin tuotanto huomioon, ero on vielä hieman suurempi (kuvio 1).

Kuvio 1. Metaanituotannon kehitys lehmää kohti ilman karjan uudistusta ja otettaessa uudistus huomioon.

Ero johtuu yksinkertaisesti siitä, että lehmät ovat suurempia ja siitä, että ne syövät ja tuottavat enemmän. Lisäksi uudistuksen vaikutus on nykyisin suurempi, koska lehmien käyttöikä on lyhentynyt noin viidestä poikimiskerrasta 2,5:een. Koska lehmät ovat suurempia, myös hiehon kasvatukseen kuluu enemmän rehua ja siten metaaniakin muodostuu enemmän.

Koska keskimääräinen maitotuotos on lähes nelinkertaistunut vuoden 1950 hieman runsaasta 2 000 kilosta 7 800 kiloon vuonna 2007, metaanin tuotanto maitokiloa kohti on vähentynyt merkittävästi (kuvio 2). Tärkein syy vähentymiseen on lehmien tuotostason nousu ja siten ylläpitoon käytettävän rehun vähentyminen.

Kuvio 2. Kuvio 1. Metaanin tuotanto maitokiloa kohti ilman uudistusta ja uudistuksen kanssa.

Litrakohtaisen metaanintuotannon kehitys ei kuitenkaan ole ollut niin suotuisaa kuin teoriassa voisi olettaa. Tämä johtuu osittain lehmän käyttöiän lyhentymisestä: uudistuksen osuus on noussut vuosien 1950-70 keskimääräisestä 12,5 prosentista lähes 20 prosenttiin ja litrakohtaisestikin se on hieman kasvanut.

Toinen epäsuotuisasti vaikuttanut tekijä on lehmien koon kasvu, joka näyttää olevan pikemminkin kiihtymään kuin hidastumaan pain.
Kolmas tekijä on se, että ruokinnan muuttuminen intensiivisemmäksi ei ole lisännyt tuotosta odotetulla tavalla; lisäenergia on tarkkailukarjoissa tuottanut vuodesta 2000 lähtien maitoa vain 1,1 kg/rehuyksikkö, kun normien perusteella luvun pitäisi olla lähes kaksinkertainen. Tästä eteenpäin tuotostason nousu ei enää merkittävästi vähennä litrakohtaista metaanin tuotantoa, sillä yksinkertaisella kaavalla laskien (metaania 6 % bruttoenergiasta) litrakohtainen metaanintuotanto ei vuoden 2000 jälkeen ole muuttunut huolimatta 1 000 kg suuremmasta keskituotoksesta.

Käyttöiän pidentäminen

Parhaiten maidontuotannon metaanikuormitusta voitaisiin vähentää pidentämällä lehmien käyttöikää. Vuosien 1950-1970 keskimääräisellä uudistuksen osuudella litrakohtaista metaanin tuotantoa voitaisiin vähentää noin 10 prosenttia nykyisestä.

Rehuannoksen koostumuksen vaikutukset lypsylehmien metaanin tuotantoon ovat marginaalisia, kun lähtökohtana on nykyinen ruokinta. Runsaampi väkirehuruokinta voi teoriassa hieman vähentää metaanin tuotantoa, mutta vastaavasti lannan varastoinnin aikainen metaanin tuotanto voi lisääntyä. Tämä johtuu siitä, että runsaalla väkirehuruokinnalla sonnassa on enemmän mikrobeille käyttökelpoista ravintoa.

Joka tapauksessa ruokinnan ja tuotostason merkitys on marginaalinen suhteessa käyttöiän pidentämisen vaikutukseen. Tuotostason nostamiseen liittyy helposti muiden ympäristöä kuormittavien tekijöiden muutoksia, erityisesti lannan fosforin lisääntyminen.

Metaanin kokonaistuotanto vähentynyt

Koska maidontuotanto on Suomessa vähentynyt vuoden 1960 huipusta (3,38 mrd. litraa) viime vuoden 2,29 mrd. litraan, ovat maidontuotannon metaanipäästöt vähentyneet 50 prosenttiin vuoden 1960 tasosta. Karjan uudistus mukaan lukien vähennys on ollut 45 %.

Koko nautakarjatalouden tuottama metaanimäärä ei ole vähentynyt samassa suhteessa, sillä naudanlihan tuotannossa kehitys ei ole ollut yhtä hyvä.

Lehmämäärän vähentyessä kotimaista naudanlihantuotantoa on pyritty ylläpitämään lisäämällä teuraspainoa ja erikoistumalla liharotuihin. Molemmat ovat biologisesti tehottomia tuotantomuotoja. Teuraspainon lisääminen nostaa rehunkulutusta ja siten metaanin tuotantoa kasvukiloa kohden.

Vaikka pihvirotuisten eläinten rehun hyväksikäyttö kasvuun on 10-15 % parempi kuin maitoroduilla, ovat rehunkulutus (ja metaanintuotanto) lihakiloa kohti selvästi suuremmat kuin integroidussa maidon ja naudanlihan tuotannossa. Vuosien 1970-80 tasoon verrattuna naudanlihakilon metaanikuormitus on lisääntynyt noin 50 %.

Kuvio 3. Eri eläinryhmien metaanin tuotannon kehitys (maidontuotannossa uudistus mukana).

Tuotantomuotojen integrointi

Mikäli kotieläinten tuottaman metaanin määrää halutaan Suomessa vähentää ja ylläpitää samalla nykyinen maidon- ja naudanlihantuotannon taso, tuotantomuotojen parempi integrointi lienee paras vaihtoehto. Käytännössä tämä tarkoittaisi siirtymistä erikoistuneista maito- ja liharoduista yhdistelmärotuihin. Maitomäärän tuottaminen jonkin verran nykyistä suuremmalla lehmämäärällä ei oleellisesti lisäisi metaanin tuotantoa, etenkin jos lehmien käyttöikä samalla pitenisi. Yhdistelmärodun paremmat lihaominaisuudet, suurempi vasikkamäärä sekä lisääntynyt liharoturisteytysten käyttö takaisivat sen, että nykyinen naudanlihan määrä voitaisiin tuottaa pienemmällä metaanikuormituksella, tai vastaavasti tuottaa enemmän samalla kuormituksella ja näin korvata tuontia.

Nykyinen pihvikarjan määrä on kuitenkin parempi vaihtoehto kuin tuonti, silla naudat tuottavat metaania muuallakin, mutta esim. maaperän, työllisyyden, elintarvikeriskien ja maiseman kannalta kotimainen tuotanto on paras vaihtoehto.

Yhteenveto

Yhteenvetona voidaan siten todeta, että kotieläinten tuottama metaani on merkittävästi vähentynyt vuodesta 1960 lähtien. Samalla maapallon kasvihuonekaasujen tuotanto on 2,6-kertaistunut. Suomen kotieläinmärehtijöiden tuottama metaanin osuus tällä hetkellä vain 2/3 vuoden 1960 tasosta. Siten Suomen märehtijöiden osuus kasvihuonepäästöistä on nykyisin vain 25 % vuoden 1960 tasosta. Tämän perusteella suomalaisen maidontuottajan tai kuluttajan ei tarvitse tuntea syyllisyyttä ilmaston lämpenemisestä.

Nurmiviljelyyn ja märehtijöihin perustuva tuotanto on Suomen olosuhteissa monin paikoin paras vaihtoehto tuottaa korkealaatuisia elintarvikkeita. Sillä on edulliset vaikutukset maaperään verrattuna jatkuvaan viljanviljelyyn.

Maapallon väestö kasvaa voimakkaasti, joten suomalaisten velvollisuus ja oikeus on tuottaa tarvitsemansa elintarvikkeet ja myös ylläpitää perinteistä ruokakulttuuria.

Kuluttajalle kyse on valinnoista. Jos kuluttaa maitotuotteita tuoreeksi maidoksi laskettuna litran päivässä, lehmien tuottama metaani vastaa samaa kuin runsaan 1 000 kilometrin ajo vuodessa keskikokoisella perheautolla. Yksi etelän lomamatka lentokoneella vastaa 5-6 vuoden maidon kulutusta.

Lisäksi on huomattava, että lehmien metaani syntyy kiertävästä hiilestä, mutta liikennepolttoaineiden hiilidioksidi fossiilisesta hiilestä.
Asetettaessa metaanin vähentämistavoitteita olisi myös huomioitava jo tapahtunut kehitys, se mikä on biologisesti mahdollista sekä muutosten sosio-ekonomiset ja yhteiskunnalliset vaikutukset.

Pekka Huhtanen^1,2), Jouni Nousiainen³⁾ ja Juha Nousiainen^4)
1) MTT, Kotieläintuotannon tutkimus, 31600 Jokioinen, etunimi.sukunimi@mtt.fi
²⁾Cornell University, Department of Animal Science, Ithaca, NY 14853-4801, USA,
³⁾ MTT, Biotekniikka ja elintarviketutkimus, 31600 Jokioinen, etunimi.sukunimi@mtt.fi
⁴⁾Valio Oy, Alkutuotanto, PL 10, 00039 Valio, etunimi.sukunimi@valio.fi.