Yksi merkittävimmistä maailmanhistoriaa muokanneista keksinnöistä tapahtui vuonna 1909, kun löydettiin keino typen (N) teolliselle sitomiselle ilmakehästä ihmisen käyttöön. Noin 78 % ilmasta on typpeä, mutta se on typpikaasuna (N2), jota vain harvat eliöt pystyvät hyödyntämään. Haber-Bosch –prosessissa typpikaasu muutetaan reaktiiviseen muotoon (Nr), ja sitä voidaan käyttää raaka-aineena mm. lannoiteteollisuudessa. Alle sadassa vuodessa maapallon reaktiivisen typen määrä kaksinkertaistettiin (Fowler et al. 2013).
Noin 2 % koko maailman energiankulutuksesta kuluu teollisten typpilannoitteiden valmistukseen. 1960-luvulta nykyhetkeen typpilannoitteiden käyttö on 9-kertaistunut ja arviolta noin puolet maapallon väestöstä ruokitaan niiden avulla. Tulevaisuudessa sen käytön ennustetaan lisääntyvän mm. eläinproteiinin korkean kulutuksen takia. Typpi on erittäin liikkuva ravinne, joka kiertää maan, veden ja ilman välillä. Ongelmallista on, että yli 80 % maataloudessa käytetystä typestä karkaa ympäristöön, aiheuttaen terveyshaittoja, rehevöitymistä ja monimuotoisuuden vähenemistä. Typpilannoitteiden näennäisen halpa hinta ei sisällä niiden aiheuttamien haittojen kustannuksia terveydelle ja ympäristölle (European Nitrogen Assessment 2011). Suomessa, kuten useimmissa länsimaissa, vesistöjen typpikuormitusta aiheuttavat eniten maatalous ja asumajätevedet. Typellä kyllästyneestä maaperästä saattaa liueta typpeä veteen vielä vuosikymmeniä lannoittamisen lopettamisen jälkeen (Van Meter et al 2016). Maataloudessa tulisi vähentää teollisten typpilannoitteiden käyttöä ja sen sijaan kierrättää biomassaan sitoutuneena olevaa typpeä enemmän.
Samalla vuosisadalla, kun reaktiivisen typen määrä maapallolla kaksinkertaistettiin, hävitettiin 70 % maailman kosteikoista (Davidson 2014). Näin menetettiin paljon luonnollista vesienpuhdistuskapasiteettia. Kosteikoissa typpeä poistuu vedestä pääasiassa kolmella tapaa: pohjaan laskeutuvan aineksen mukana, kasvien ja levien biomassaan sitoutuen sekä denitrifikaatiossa. Se on luonnollinen prosessi, jossa mikrobit muuttavat veteen liuennutta typpeä typpikaasuksi (N2), joka poistuu vedestä vapautuen takaisin ilmakehään. Denitrifikaatio on näistä kolmesta tavasta ainoa, joka poistaa typen kokonaan ekosysteemistä. Sillä on suuri merkitys globaalin typenkierron kannalta, toimien vastavoimana ihmisen lisäämälle typelle. Kosteikkojen typenpoisto on myös edullisempaa verrattuna jätevedenpuhdistamoihin (Gren 2008).
Tulosten perusteella, rakennetut kosteikot voivat poistaa typpeä erityisesti lämpimänä vuodenaikana. Denitrifikaation nopeudessa on kuitenkin suurta vaihtelua, koska siihen vaikuttavat monet ympäristötekijät, kuten lämpötila, happiolosuhteet, hiilen saatavuus ja typpipitoisuus. Kierrätyksen näkökulmasta denitrifikaatioon kulunut typpi on tuhlausta, mutta täysin suljettuun systeemiin globaalissa ravinnekierrossa tuskin koskaan päästään. Siksi on tärkeää vähentää ympäristöön päätyvää reaktiivista typpeä myös kosteikkojen avulla.
Kirjoittaja Sari Uusheimo valmistelee väitöskirjaansa Nesslingin Säätiön rahoituksella Helsingin yliopistossa aiheesta ”Laskeutus- ja kosteikkoaltaat typpikuormituksen vähentäjinä- tehostettua ekosysteemipalvelua”.
Tilaa uutiskirjeemme
Tilaamalla uutiskirjeemme pysyt ajantasalla ja saat uusimmat artikkelit suoraan sähköpostiisi.
