Perunan ilmastovaikutukset - Pulkkinen, Hannele; Kemppainen, Mirja; Markus, Anu; Virtanen, Elina (MTT, 2012)
Elinkaariarviointia käytetään tuotteiden ympäristövaikutusten selvittämiseen. Kattavan kuvan saamiseksi tietyn tuotteen ympäristövastuullisuudesta tulee tarkastella laajasti eri ympäristövaikutuksia. Elinkaariarvioinnin avulla tarkasteltavan tuotteen tuotantoketjusta voidaan löytää ne olennaiset päästölähteet, joihin kannattaa puuttua ketjun päästöjen vähentämiseksi tehokkaasti. Perunan ilmastovaikutuksia eli hiilijalanjälkiä on tutkittu elinkaariarvioinnilla kansainvälisesti jo useita vuosia. Tutkimuksia löytyy Suomen lisäksi erityisesti Ruotsista, Englannista ja Hollannista. Viimeaikaisia tutkimuksia voidaan pitää jo melko luotettavina, vaikka laskentatapojen erilaisuus ja raportointi asettaakin haasteita tutkimusten vertailulle. Ilmastovaikutusten arviointi on kuitenkin edelleen nuori ja kehittyvä tieteenala. Laskennan kehityksestä huolimatta ilmastovaikutusarviointien tekeminen on haastavaa ja tulokset usein vaikeasti vertailtavissa. Tiettyjen tuotantotapojen erityispiirteitä ei vielä pystytä ottamaan hyvin tai ollenkaan laskennassa huomioon. Myös tutkimuksen tavoitteesta riippuen laskennassa tehdään erilaisia metodologisia valintoja, mikä voi johtaa siihen, että tutkimustuloksetkaan eivät ole täysin vertailukelpoisia. Elinkaaritarkastelussa määritetään aluksi tutkittavan tuotejärjestelmän rajat. Elintarvikkeiden elinkaariarviointeihin sisällytetään yleensä kasvihuonekaasupäästöt ainakin seuraavista elinkaaren vaiheista: elintarvikkeen raaka-aineiden viljelyn panosten tuotanto, raaka-aineiden viljely, jalostus, jalostuksessa käytettävien muiden panosten (esim. pakkaukset ja kemikaalit) tuotanto, jakelu, kauppa, kuluttajavaihe, pakkausjätteen ja hävikin hävittäminen sekä kaikki kuljetukset elinkaaren vaiheiden välillä ja niiden sisällä. Kun tarkastelussa on määritelty kaikki sisällytettävät elinkaarenvaiheet, kerätään niistä kaikista olennaiset panos-, tuotos- ja olosuhdetiedot ilmastovaikutusten arviointia varten. Tässä kirjallisuuskatsauksessa käytiin läpi 19 tutkimusta. Tutkimuksissa tarkasteltiin niin tavanomaista kuin luomuperunaa, varhais-, siemen- ja tärkkelysperunaa, sekä yhden tutkimuksen kohteena oli pitemmälle jalostetut perunalastut. Selvityksessä tutkittiin lähinnä perunan elinkaarta viljelyyn käytettävien panosten tuotannosta itse viljelyyn tai jalostukseen asti. Jalostuksen, kuljetusten, jakelun ja pakkausten aiheuttamien päästöjen sisällyttäminen vaihteli tutkimuksissa. Kaikkien tulosten vaihteluväli oli 8 84 gCO2-ekv. / 100 g perunaa, mutta ääripäitä lukuun ottamatta vaihteluväli oli lähinnä 12 18 gCO2-ekv. / 100 g. Eri tutkimuksista nähdään, että ilmastovaikutukset vaihtelevat merkittävästi, esimerkiksi eri maiden olosuhteiden, tuotantotapojen sekä tutkimuksissa käytettyjen erilaisten laskentatapojen takia. Laadukkaassa ruotsalaisessa tutkimuksessa arvioitiin myös tulosten epävarmuuksia. Tutkimuksen mukaan suurimmat epävarmuudet ovat maaperän typpioksiduulipäästöjen, maaperään sitoutuvan hiilen, lannoitteiden valmistuksen ja jakelun päästöjen arvioinnissa. Perunan viljelyn merkittävimmät päästöt syntyvät alkutuotannossa, jossa maaperästä vapautuu typpioksiduulia typpilannoitteiden käytön seurauksena. N2O-päästöjen suuruuteen vaikuttaa maaperä ja typpilannoitustaso. Toinen merkittävistä päästölähteistä on typpilannoitteen valmistus. Niiden lisäksi päästöjä syntyy erityisesti jakelusta, jalostuksesta, pakkauksen valmistuksesta ja viljelyn työkoneiden polttoainekulutuksesta. Jalostuksen päästöihin vaikuttaa energiatehokkuuden lisäksi myös käytetyn sähkön tuotannon päästöt. Viljelyvaiheen ilmastovaikutuksen vaihteluväli oli tutkimuksissa 7 20 gCO2-ekv./ 100 g. Tutkimuksissa olleiden yksinkertaisten jalostusvaiheiden (yleensä lajittelu, pesu ja pakkaus) päästöt vaihtelevat tutkimuksissa 0,1 2 gCO2-ekv./ 100 g perunaa. Jakelun osuus vaihteli tutkimuksissa 1 5 gCO2-ekv./ 100 g perunaa. Keskon tekemässä tutkimuksessa kaupan osuus (sisältäen jakelun terminaaleista myymälöihin) oli 2 gCO2-ekv./ 100 g, eli 14 % ruokaperunan tuotannon päästöistä. Vaikka pakkauksen valmistus ei yleensä aiheuta merkittäviä kasvihuonekaasupäästöjä, perunan pakkauksen päästöt voivat olla olennaiset, koska itse perunan ilmastovaikutukset ovat pienet. Paras pakkaus on ilmaston kannalta se, joka vähentää hävikkiä niin kuljetuksissa, kaupassa ja kuluttajalla suojaamalla arvokasta sisältöä. Tutkimuksissa pakkauksina oli 2 kg paperi- tai muovipussi tai suuri pahvinen kuljetuspakkaus, ja niiden osuus vaihteli 1 3 gCO2-ekv./ 100 g perunaa. Maatalouden päästöt koostuvat monista eri lähteistä ja usein biologisista prosesseista, joihin vaikuttaminen on monimutkaista. Perunalla ja muilla runsassatoisilla avomaavihanneksilla on suhteessa muihin elintarvikkeisiin pienimmät ilmastovaikutukset. Tulee kuitenkin muistaa, että ilmastovaikutus ei ota huomioon esimerkiksi tuotteiden ravitsemuksellisuutta. Perunaa tuottavien tilojen väliset erot voivat olla suuria ja tilat voivat itse vaikuttaa ilmastovaikutusten suuruuteen. Satotasojen ja typen käytön optimointi on yleisin kirjallisuudessa mainittu kasvihuonekaasupäästöjen hillitsemiskeino. Tärkeintä on siis taata hyvä satotaso kohtuullisin typpilannoitetasoin. Myös jos erilaisilla toimenpiteillä, kuten maan kasvukunnon parantamisella, oikein ajoitetulla keinokastelulla tai kasvinsuojeluaineiden käytöllä, onnistutaan nostamaan satotasoja tai huonoina vuosina takaamaan kohtuullinen satotaso, niillä on todennäköisesti perunan ilmastovaikutuksia pienentävä vaikutus. Korkealaatuisen perunan tuottamisella varmistetaan myös, että käytetyillä panoksilla saadaan mahdollisimman paljon perunaa elintarvikekäyttöön. Vaikka huonot, liian pienet ym. perunat menevät jo usein hyötykäyttöön, olisi parasta, että mahdollisimman paljon perunaa saataisiin sen alkuperäiseen tarkoitukseen eli ihmisravinnoksi. Merkittävää perunatuotteiden ilmastovaikutusten kannalta on resurssitehokkuus ja erityisesti tuotannon hyötysuhde. Koska suuri osa päästöistä syntyy jo perunaa viljeltäessä, valmista raaka-ainetta tulisi hukata jalostuksessa mahdollisimman vähän. Mitä myöhäisemmässä vaiheessa perunan elinkaarta syntyy hävikkiä, sitä suuremmat ovat päästöt, jotka ovat aiheutuneet turhaan hävikkimäärän tuottamiseksi. Peruna vaatii kunnollisen kypsennyksen. Tapahtuipa se teollisuudessa tai kuluttajalla, sen päästöt ovat myös merkittävät. Siksi koko perunan tuotantoketjun, erityisesti varastoinnin ja jalostuksen, energiatehokkuuden parantaminen ja energialähteen vaihtaminen vähemmän kasvihuonekaasupäästöjä aiheuttavaan, pienentää ilmastovaikutuksia. Kuluttaja pystyy minimoimaan kypsennyksen aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöt kypsentämällä perunat uunin sijaan liedellä, keittämällä veden ensin veden keittimessä ja sitten perunat kannen alla. Kuluttajahävikin ehkäiseminen tulisi kuitenkin olla ensisijainen kuluttajavaiheen ilmastovaikutusten vähentämiskeino. Foodspill-tutkimuksen mukaan kuluttajilla syntyvästä ruokahävikistä 6 % on perunaa.

Life cycle assessment is used for evaluating environmental impacts of food products. To have a thorough understanding of a product's environmental responsibility a broad range of environmental impacts should be considered. Conducting a life cycle assessment of a product s production chain the relevant emission sources can be found and emissions can be reduced effectively. Potatoes climate impact e.g. carbon footprints have been studied internationally with life cycle assessment for several years. In addition from Finland, studies can be found especially from Sweden, England and the Netherlands. Recent studies can be considered quite reliable, although differences in the calculation methods and reporting pose a challenge for comparisons. Assessing climate impacts is, however, still a young and developing discipline. Despite developments in the calculation methods conducting assessments is still challenging and comparisons of results is often difficult. Inclusion of certain special production features is not easy or even not possible to quantitative calculations. Also, depending on the objective of the study conducting the calculations different methodological choices are made, which can lead to the fact that all research results are not fully comparable. Firstly in life-cycle analysis system boundaries are defined. Usually in the life cycle assessments of food products at least the greenhouse gas emissions from following life cycle phases are included: production of farm inputs, raw material cultivation, processing, production of other inputs used in processing (e.g., packaging, and chemicals), distribution, retail, consumer stage, packaging waste and waste disposal, as well as all transportation between and within life cycle stages. When it is defined, which life cycle stages to include in a study, data from all relevant inputs, outputs and production conditions is collected. In this literature survey 19 studies were reviewed. The studies looked at normal and organic potatoes, early, seed and starch potatoes. In addition one study looked at processed potato chips. The studies mainly focused on assessing the life cycle of potatoes from production of farm inputs to cultivation itself or until processing. Inclusion of emissions from processing, transport, distribution and packaging varied in the studies. The results of the studies varied between 8-84gCO2 eq./100 g potatoes, but without the extremes, the range was mostly 12-18 gCO2 eq./100g. Various studies show that climate impacts vary significantly, for example, because of different conditions in countries, methods of production, and also because of different calculation methods. A high-quality Swedish study also evaluated the uncertainties of the results. The study concluded that the main uncertainties are caused by estimations of emissions of nitrous oxide emissions from soils, soil carbon sequestration and fertilizer manufacturing and distribution. In potato cultivation the most significant emissions are due to primary production, where nitrous oxide is released from the soil as a consequence of the use of nitrogen fertilisers. Soil type and nitrogen fertilization level define the amount of N2O that is emitted. The other significant source of nitrous oxide is manufacturing of nitrogen fertilisers. In addition, other remarkable emission sources are distribution, processing, manufacturing of packaging and fuel consumption in farming. In addition to energy efficiency, also production emissions of electricity affect the emissions of manufacturing. The range of climate impact of growing phase was 7-20gCO2-eq./100g in these studies. In the studies which included simple processing (usually sorting, cleaning and packing), the emissions of processing vary from 0.1-2gCO2-eq./100g potatoes. Climate impact of distribution ranged from 1-5gCO2-eq./100g potatoes. In a study by Kesko, the share of retail (including distribution from terminals to stores) was 2gCO2-eq./100g, or 14% of the emissions of packed potatoes. Although the manufacturing of packaging does not usually cause significant greenhouse gas emissions, emissions from potato packaging may be essential, since the climate impact of potatoes themselves are small. The best package for the climate is the one which reduces wastage in transportation, retail and consumer by protecting the valuable content. The climate impact of packaging in studies which included the production of 2 kg of paper or plastic bag or a large cardboard package ranged from 1-3gCO2-eq./100g potatoes. The greenhouse gas emissions from agriculture derive from a variety of sources and often from biological processes, which are extremely complex. Potatoes and other high yield field products have the smallest impact on the climate in relation to other foods. It should be remembered, however, that the climate impact does not take into account, for example the nutritional value of products. The differences between areas producing potatoes are be large and farmers can influence the magnitude of the climate impact. Harvest levels and optimizing the use of nitrogen are the most common mitigation action proposed in the literature. The key is therefore to ensure a good harvest at a reasonable level of nitrogen fertiliser. Also if various management options, such as increasing soil fertility, the use of irrigation or plant protection agents, raise yields or in bad years ensure a reasonable level of harvest, they are likely to lower the climate impact. The production of high-quality potatoes will also ensure that with the inputs used as much as possible of the harvest is used for food production. Although poor, too small, etc. potatoes are often used in other production chains, it would be best that as much as possible of the potatoes produced end up to its original purpose e.g. human consumption. Resource efficiency is very significant for the climate impact of potatoes. Since a large part of the emissions are generated in the cultivation phase of potatoes, in processing raw material should be lost as little as possible. The later losses are generated in the life cycle of the potato, the greater the emissions caused by the production of the lost amount. Potatoes require a proper cooking. Be it in the industry or at the consumer, its emissions are also significant. Therefore, improving the energy efficiency and replacing used energy to one that emits less greenhouse gasses in the entire potato production chain, but in particularly in storage and processing, reduces the climate impacts. The consumers are able to minimize greenhouse gas emissions from cooking by boiling potatoes in the stove instead of baking in the oven, boiling the water first electric kettle and using a lid. The prevention of food losses should be the primary action of the consumer phase to reduce climate impact. Foodspill survey showed that 6% of the food losses generated at consumers are potatoes.
Keywords: Re; Ilmastovaikutus; peruna; elinkaariarviointi; hiilijalanjälki; Climate impact; potatoes; life cycle assessment; carbon footprint; global warming potential