Concentrate feeding strategies for growing and finishing dairy bulls offered grass silage-based diets

The first aim of this thesis was to produce data for evaluating, developing and recommending biologically and economically efficient energy and protein feeding strategies for growing and finishing dairy bulls offered grass silage-based diets. The second aim was to calculate the energy and protein supplies of the dairy bulls fed different grass silage-cereal-based diets and, based on this, to estimate the possible need to revise the current Finnish energy and protein recommendations for growing dairy bulls. The third aim was to demonstrate the phosphorus supply of dairy bulls fed grass silage-cereal-based diets with or without protein supplementation in relation to current feeding recommendations for phosphorus. The results indicate that protein supplement is not needed for finishing dairy bulls (live weight more than 250 kg) when they are fed good-quality grass silage (digestible organic matter more than 650 g/kg dry matter, restricted fermentation with low concentrations of fermentation acids and ammonia N) and grain-based concentrate with a moderate (300-700 g/kg dry matter) concentrate level. The results also suggest that with total mixed ration feeding it is possible to use rather high concentrate proportions (700 g/kg dry matter) in feeding dairy bulls. According to this study, barley fibre is a suitable energy supplement with good-quality silage for growing dairy bulls. The results suggest that 50% of barley grain can be replaced with barley fibre without affecting growth. Also oats is a suitable energy supplement for dairy bulls. However, as a consequence of decreased energy intake, the gain and feed conversion of the bulls were slightly reduced in this study when barley grain was replaced by oats in the diet. Ultimately, the rationality of the use of barley fibre and oats in the future will depend on the price in relation to other concentrates. During the feeding experiments the calculated supply of energy was 10% higher than in the Finnish feeding recommendations for the present growth rate. This indicates that there is a need to update the Finnish feeding recommendations for dairy-breed growing bulls, and further calculations are needed for the energy supply of growing dairy bulls. The calculated supply of AAT (amino acids absorbed from the small intestine) was 38% higher than in the Finnish feeding recommendations for the present growth. Possibly, the present AAT-PBV system is not an optimal protein evaluation system for growing dairy bulls more than 250 kg live weight. The calculations based on the feeding experiments and the Finnish feeding recommendations indicate that in most cases the dairy bulls (live weight more than 250 kg) received enough P from the basic grass silage cereal-based diets without additional mineral feeds. Therefore there is no need to add P in the form of mineral mixtures.

Vapaa-ajan vieton luonnonvarojen kulutus

This thesis studies the use of natural resources for leisure time activities. The method used is Material Input per Service Unit (MIPS method). Leisure time has an increasing effect on the material flows of households, and that way has a bigger pressure on the environment. The most popular way of spending spare time in Finland is to watch TV and to listen to music or radio. Regardless of these, this thesis takes a closer look at boating, playing a musical instrument and visiting a theatre and tries to quantify their material flows. MIPS calculations of this thesis are case-studies and do not tell the whole truth about the hobbies. The aim was to have an overview about the magnitude of the activities. In the boating calculations, inside the system boundaries there are the boat itself, transport of the boat, outboard motor, gasoline consumption of the outboard motor, travelling to and from the harbour, and the harbour infrastructure. Calculations of playing a music instrument consider the instrument itself, music school and its maintenance, and travelling to the school. In the case of theatre the included things are theatre house and its maintenance, decor and costumes of the plays, transport of the decor, and travelling of the audience. The results of this thesis suggest that the biggest material flow of boating comes from travelling to and from the harbour and from the harbour infrastructure. The gasoline consumption of the outboard motor also makes a difference. One hour of boating with a rowing boat consumes 1 kg of abiotic materials. Boating with an outboard motorboat consumes astonishing 113 kg of abiotic resources. Visiting a music lesson for one hour consumes 9 kg of abiotic resources when travelling there by bus. One hour in a theatre play consumes 17 kg of abiotic materials when travelling by bus. Transport has a significant role on the resource consumption of leisure time activities.

Liikuntaharrastusten luonnonvarojen kulutuksen arviointi MIPS-menetelmällä

Tutkielmassa tarkastellaan liikuntaharrastusten luonnonvarojen kulutusta MIPS (material input per service unit, suom. materiaalipanos palvelusuoritetta kohden) -menetelmällä. MIPS-menetelmä perustuu ekotehokkuusajatteluun ja sen tavoitteena on suhteuttaa tuotteen tai palvelun elinkaaren aikainen luonnonvarojen kulutus siitä saatavaan palveluun. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan liikuntaharrastusten materiaalivirtoja erilaisissa liikuntapaikoissa yhden henkilön harrastetuntia kohden. Tarkasteltavia liikuntapaikkoja ovat kevyen liikenteen väylä, kuntorata, liikuntasali ja -halli, jäähalli, uimahalli, kuntokeskus sekä lämmitetty ja lämmittämätön tekonurmikenttä. Tutkielman laskelmat perustuvat pääosin tapaustutkimuksiin suomalaisista liikuntapaikoista. Laskelmissa on huomioitu liikuntapaikalle matkustaminen, liikuntapaikan rakentaminen sekä sen ylläpito ja käyttö. Tarkasteltujen liikuntaharrastusten abioottisten luonnonvarojen kulutus vaihteli 1,7 28 kg:n välillä yhden henkilön harrastetuntia kohden. Abioottisten luonnonvarojen kulutukseen vaikutti eniten liikuntapaikalle matkustaminen. Tarkastelluista liikuntaharrastuksista eniten abioottisia luonnonvaroja ja ilmaa kulutti uimahallissa uiminen. Kuntoradoilla ja kevyen liikenteen väylillä harrastettavien ulkoilulajien MIPS-luvut olivat alhaisimmat. Liikuntaharrastukset erosivat toisistaan eniten veden kulutuksessa, jonka MIPS-luvut vaihtelivat 40 ja 1400 kg:n välillä. Korkein veden MIPS-luku oli jäähallissa tapahtuvalla liikunnalla. Ilman kulutus liikuntaharrastuksissa oli 0,1 6,2 kg harrastetuntia kohden. Tulosten perusteella liikuntaharrastusten luonnonvarojen kulutusta voitaisiin tehokkaimmin vähentää kulkemalla liikuntapaikalle henkilöauton sijaan julkisilla kulkuneuvoilla ja hyödyntämällä lähiympäristön tarjoamia liikuntapaikkoja. Myös liikuntapaikkojen kävijämäärien maksimoiminen on tärkeää harrastetunnille kohdistuvien materiaalivirtojen pienentämiseksi. Tutkielma on toteutettu osana FIN-MIPS Kotitalous tutkimushanketta.

Acceleration of the Cosmological Expansion as an Effect of Inhomogeneities

The cosmological observations of light from type Ia supernovae, the cosmic microwave background and the galaxy distribution seem to indicate that the expansion of the universe has accelerated during the latter half of its age. Within standard cosmology, this is ascribed to dark energy, a uniform fluid with large negative pressure that gives rise to repulsive gravity but also entails serious theoretical problems. Understanding the physical origin of the perceived accelerated expansion has been described as one of the greatest challenges in theoretical physics today. In this thesis, we discuss the possibility that, instead of dark energy, the acceleration would be caused by an effect of the nonlinear structure formation on light, ignored in the standard cosmology. A physical interpretation of the effect goes as follows: due to the clustering of the initially smooth matter with time as filaments of opaque galaxies, the regions where the detectable light travels get emptier and emptier relative to the average. As the developing voids begin to expand the faster the lower their matter density becomes, the expansion can then accelerate along our line of sight without local acceleration, potentially obviating the need for the mysterious dark energy. In addition to offering a natural physical interpretation to the acceleration, we have further shown that an inhomogeneous model is able to match the main cosmological observations without dark energy, resulting in a concordant picture of the universe with 90% dark matter, 10% baryonic matter and 15 billion years as the age of the universe. The model also provides a smart solution to the coincidence problem: if induced by the voids, the onset of the perceived acceleration naturally coincides with the formation of the voids. Additional future tests include quantitative predictions for angular deviations and a theoretical derivation of the model to reduce the required phenomenology. A spin-off of the research is a physical classification of the cosmic inhomogeneities according to how they could induce accelerated expansion along our line of sight. We have identified three physically distinct mechanisms: global acceleration due to spatial variations in the expansion rate, faster local expansion rate due to a large local void and biased light propagation through voids that expand faster than the average. A general conclusion is that the physical properties crucial to account for the perceived acceleration are the growth of the inhomogeneities and the inhomogeneities in the expansion rate. The existence of these properties in the real universe is supported by both observational data and theoretical calculations. However, better data and more sophisticated theoretical models are required to vindicate or disprove the conjecture that the inhomogeneities are responsible for the acceleration.

Dynamical processes in the stratosphere and upper troposphere and their influence on the distribution of trace gases in the polar atmosphere

Transport plays an important role in the distribution of long-lived gases such as ozone and water vapour in the atmosphere. Understanding of observed variability in these gases as well as prediction of the future changes depends therefore on our knowledge of the relevant atmospheric dynamics. This dissertation studies certain dynamical processes in the stratosphere and upper troposphere which influence the distribution of ozone and water vapour in the atmosphere. The planetary waves that originate in the troposphere drive the stratospheric circulation. They influence both the meridional transport of substances as well as parameters of the polar vortices. In turn, temperatures inside the polar vortices influence abundance of the Polar Stratospheric Clouds (PSC) and therefore the chemical ozone destruction. Wave forcing of the stratospheric circulation is not uniform during winter. The November-December averaged stratospheric eddy heat flux shows a significant anticorrelation with the January-February averaged eddy heat flux in the midlatitude stratosphere and troposphere. These intraseasonal variations are attributable to the internal stratospheric vacillations. In the period 1979-2002, the wave forcing exhibited a negative trend which was confined to the second half of winter only. In the period 1958-2002, area, strength and longevity of the Arctic polar vortices do not exhibit significant long-term changes while the area with temperatures lower than the threshold temperature for PSC formation shows statistically significant increase. However, the Arctic vortex parameters show significant decadal changes which are mirrored in the ozone variability. Monthly ozone tendencies in the Northern Hemisphere show significant correlations (|r|=0.7) with proxies of the stratospheric circulation. In the Antarctic, the springtime vortex in the lower stratosphere shows statistically significant trends in temperature, longevity and strength (but not in area) in the period 1979-2001. Analysis of the ozone and water vapour vertical distributions in the Arctic UTLS shows that layering below and above the tropopause is often associated with poleward Rossby wave-breaking. These observations together with calculations of cross-tropopause fluxes emphasize the importance of poleward Rossby wave breaking for the stratosphere-troposphere exchange in the Arctic.

Suomen sahateollisuuden supistumisen ja tulevaisuuden kuvien aluetaloudelliset vaikutukset

Sahateollisuuden tuotantokapasiteetti on vähentynyt viime vuosina paljon. Syvä lama on leikannut vientiä ja myös rakentaminen on hiljentynyt. Tämä on pakottanut sopeuttamistoimiin samaan tapaan kuin massa- ja paperiteollisuuden kohdalla. Mikäli tällekin vuodelle suunnitellut toimet toteutuvat, yhteensä yksitoista sahaa ja seitsemän jalostetehdasta on suljettu. Kapasiteetin leikkaukset koskevat yhteensä kahtatoista maakuntaa ja viittätoista seutukuntaa. Puolet leikkauksista kohdistuu pieniin seutukuntiin, joka lisää aluetalouden sopeutumishaastetta. Tutkimuksessa on selvitetty sahojen ja jalostetehtaiden sulkemisten aluetaloudellisia vaikutuksia seutukuntien taloudelliseen kasvuun ja työllisyyteen. Sahateollisuuden menetyksiä verrattiin maakuntatasolla massa- ja paperiteollisuuden vastaaviin. Lisäksi tarkasteltiin alan kolmea tulevaisuuden kuvaa Suomen tasolla. Laskelmat suoritettiin alueellisella yleisen tasapainon RegFinDyn-simulointimallilla. Tarkasteluperiodi oli sulkemisten osalta vuodet 2004–2013 ja vuodet 2010–2014 tulevaisuuden kuvien kohdalla. Sulkemisten vaikutus seutukuntien taloudelliseen kasvuun näyttäisi jäävän suhteellisen pieneksi. Aluetalous sopeutuisi uuteen tilanteeseen muiden alojen kompensoidessa osan menetyksistä. Talouskasvun menetykset ovat yhteensä 173,8 miljoonaa euroa, jos Varkauden sahaa ei suljeta ja 184,7 miljoonaa, jos sulkeminen tapahtuu. Tilanne näyttäisi samalta työllisyyden suhteen. Työllisyyden menetykset ovat vastaavasti yhteensä 2 693 henkilötyövuotta tai 3 031. Menetysten osuus maakuntien yhteenlasketusta BKT:sta ja työllisyydestä on 0,3 %. Tämä on vähemmän kuin massa- ja paperiteollisuudessa. Ongelmalliseksi tilanteen tekee se, että molemmat alat ovat menettäneet talouskasvua ja työllisyyttä viidessä maakunnassa. ETLA:n sahateollisuuden ja rakentamisen tuotantoennusteiden samoin kuin PTT:n hintaennusteiden mukaan tulevaisuus näyttäisi valoisammalta. Laman pohjan saavuttamisen jälkeen sekä tuotanto että kv-hinnat alkaisivat vahvistua tästä vuodesta lähtien. Tulevaisuuden kuvat muodostettiin näiden suhdanne-ennusteiden pohjalta. Mikäli myönteinen kehitys toteutuisi, Suomen BKT voisi kasvaa yhteensä 300–900 miljoonalla eurolla vuoden 2014 loppuun mennessä. Työllisyys voisi vahvistua 1 000–5 000 henkilötyövuodella. Sahateollisuuden sopeuttaminen tulee jatkumaan, mikäli lama ei kohta hellitä. Alan kehitystä seurataan yleisellä tasolla, mutta myös sopeuttamisen aluetaloudellisten vaikutusten arviointia olisi syytä jatkaa.

Metallien jalostuksen ja metallituoteteollisuuden investointien aluetaloudelliset vaikutukset

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää vuoden 2008 lopulla alkaneen laman näkymistä Suomen metalliteollisuudessa. Tehtävänä oli arvioida missä määrin toimialan tuotanto ja investoinnit ovat muuttuneen laman myötä. Lisäksi tuli tarkastella näiden muutosten aluetaloudellisia vaikutuksia. Tutkimus kohdennettiin yhdeksään seutukuntaan: Helsinki, Jyväskylä, Kemi-Tornio, Pori, Raahe, Rauma, Tampere, Turku ja Vaasa. Näillä alueilla toimii merkittäviä alan yrityksiä ja metalliteollisuudella on huomattava vaikutus. Lähtötiedot kerättiin eLomake-kyselyllä, haastatteluin ja hyödyntämällä ETLA:n maakunnallista tuotantoennustetta. Laskelmat tehtiin seutukuntatasoisina vuosille 2009–2013 käyttäen Ruralia-instituutissa kehitettyä yleisen tasapainon RegFinDyn-aluemallia. Tutkimuksen on rahoittanut Työ- ja elinkeinoministeriö. Kyselyyn vastanneiden ja ETLA:n ennusteen mukainen seutukuntien metalliteollisuuden lamanäkemys ovat lähellä toisiaan ja tuottavat saman johtopäätöksen. Alan tuotannon menetyksillä on huomattava negatiivinen vaikutus seutukuntien talouskasvuun ja työllisyyteen. Alueellisen BKT:n muutos on lamavuosina välillä -1,5% (Helsinki) ja -18,0% (Raahe) normaalikehitykseen verrattuna kun kerroinvaikutuksetkin huomioidaan. Vaikutukset ovat suhteellisesti suurimmat seutukunnissa, jotka ovat pieniä ja joissa toimiala on erittäin merkittävä. Tällaisia seutukuntia ovat Kemi-Tornio ja Raahe. Negatiivinen vaikutus kokonaistuotantoon on merkittävä myös Jyväskylän, Rauman, Tampereen ja Turun seutukunnissa. Kokonaistuotannon lasku on pienin Helsingin ja Porin seutukunnissa. Vaasan seutukunnan metalliteollisuuden kehitystä voi taloustilanteeseen nähden pitää hyvänä. Metalliteollisuuden lähiajan vaikutus alueen talouskasvuun ja työllisyyteen on neutraali. Tuotannon menetykset veisivät yhdeksän seutukunnan metalliteollisuudesta yhteensä 3500 henkilötyövuotta kun muun talouden kompensoiva vaikutuskin huomioidaan. Eniten henkilötyövuosia, yli 700 menettäisi Raahen seutukunta. Myös Helsingin, Tampereen ja Turun seutukuntien työpaikkojen menetykset olisivat tuntuvat, 400–600. Tulokset heijastelevat seutukunnan vahvimpien metalliteollisuuden alatoimialojen tilannetta. Raahen ja Kemi-Tornion vahvin metalliteollisuuden toimiala on perusmetallien valmistus, jonka vientiä lama on tiputtanut erityisen rajusti. Vaasan seutukunnan muista parempaa tilannetta selittää ainakin osaksi seudun voimakas energiaklusteri. Kyselyn ja ETLA:n ennusteiden mukaiset tuotannon muutokset eivät tutkimuksen mukaan pitäisi johtaa niin suureen toimialan investointien laskuun kuin mitä kyselyn vastaukset ennakoivat. Kemi-Tornion ja Tampereen seutukunnissa investointien ennakoitiin laskevan 70%:lla lamavuosien aikana. Syynä äkkijarrutukseen lienee maailmantalouden suuri epävarmuus, rahoituksen saamisen kiristyminen sekä yritysten pyrkimys investointeja leikkaamalla vähentää riskejään ja parantaa taseitaan. Tulosten mukaan tehokas yritys olisi leikannut investointejaan paljon vähemmän, 5–10%:lla. Tulosten mukaan hintojen lasku eli deflaatio on seutukuntatasolla selvästi suurempaa kuin koko kansantalouden tasolla on laman aikana tähän mennessä koettu. Metalliteollisuudesta riippuvaisissa seutukunnissa kuluttajahinnat laskivat välillä 1,1% (Helsinki) ja 5,8% (Raahe). Deflaatio on tulosten mukaan kuitenkin vain tilapäinen ilmiö, mutta auttaa laman aikana ylläpitämään yksityistä kulutusta. Teknologiateollisuus ry:n äskettäin esitetty lamanäkemys on synkkä, metalliteollisuus toipuisi vain hitaasti lamasta. Kyselyyn vastanneet suurten yritysten edustajat olivat sitä vastoin suhteellisen toiveikkaita. Heidän arvionsa oli, että lama voisi taittua jo vuoden 2010 keväästä lähtien.

Pajala–Kolarin ja Soklin kaivosten rata-, satama- ja meriväyläinvestointien sekä kaivosten toiminnan vaikutukset valtion ja kuntien verotuloihin

Tutkimuksen tavoitteena oli arvioida Pajala–Kolarin ja Soklin kaivosten rata-, tie-, satama- ja meriväyläinvestointien sekä kaivosten toiminnan vaikutuksia valtion verojen ja veronluonteisten maksujen kertymiin. Lisäksi tarkasteltiin vaikutuksia Kolarin ja Pajalan kuntien sekä Soklin kaivoksen läheisten Itä- ja Pohjois-Lapin kuntaryhmien verokertymiin. Laskelmat suoritettiin yleisen tasapainon (CGE) RegFinDyn -aluemallilla vuosille 2008–2020. Pajala–Kolarin kaivos toisi valtiolle yhteensä 374,0 miljoonaa euroa verojen ja veronluonteisten maksujen lisäkertymää. Suomen osuus lisäkertymästä olisi 206,1 (55,1 %) ja Ruotsin 167,9 (44,9 %) miljoonaa euroa. Valtio saisi väyläinvestointiensa kokonaiskustannukset takaisin noin vuonna 2022 eli 15 vuodessa, vaikkei Ruotsi osallistuisi rahoitukseen. Kolarin kunnan verokertymä kasvaisi vuosina 2011–2014 yhteensä 66 %:lla ja vuodesta 2017 lähtien 12 %:lla vuoteen 2012 verrattuna. Pajalan kunnan verokertymä kasvaisi vastaavina vuosina yhteensä 97 %:lla ja vuodesta 2017 lähtien 15 %:lla vuoteen 2011 verrattuna. Soklin kaivos toisi valtiolle yhteensä 178,9 miljoonaa euroa verojen ja veronluonteisten maksujen lisäkertymää. Valtio saisi väyläinvestointiensa kokonaiskustannukset takaisin noin vuonna 2030 eli 21 vuodessa. Kaivoksen läheisen seitsemän kunnan ryhmän verokertymä kasvaisi vuosina 2011-2014 yhteensä 30 %:lla ja vuodesta 2019 lähtien 1 %:lla vuoteen 2007 verrattuna.

Suomen kaivosalan aluetaloudelliset vaikutukset elinkeinorakenteeseen ja työllisyyteen

Tutkimuksen kohteena oli Suomen kaivosala. Tavoitteena oli analysoida yhdeksän vasta käynnistyneen tai valmisteilla olevan kaivoksen aluetaloudelliset vaikutukset elinkeinorakenteeseen ja työllisyyteen. Tutkimukseen valitut kaivoshankkeet olivat Kevitsa, Kylylahti, Laivakangas, Länttä, Pajala–Kolari, Pampalo, Sokli, Suurikuusikko ja Talvivaara. Aluetaloudelliset vaikutukset laskettiin kaivosten vaatimiin investointeihin ja tulevaan liikevaihtoon perustuen. Laskelmat tehtiin Ruralia-instituutissa kehitetyllä CGE RegFinDyn -aluemallilla periodille 2007–2020. Tulokset sisältävät aluetalouden täyden sopeutumisen ja kerroinvaikutukset. Tutkimuksen rahoittaja on Työ- ja elinkeinoministeriö. Kaivoksen investointi- eli rakentamisvaihe on kiihkeä, mutta suhteellisen lyhytaikainen. Toimintavaihe on puolestaan vakaa ja pitkäaikainen riippuen metallien maailmanmarkkinahintojen kehityksestä. Vaiheet voivat olla limittäisiä kuten Pajala–Kolarin ja Talvivaaran tapauksessa tai peräkkäisiä kuten Soklissa. Tulosten mukaan limittäisyys on aluetaloudellisen vaikuttavuuden kannalta parempi vaihtoehto. Kaivoksen rakentaminen ja kasvava malmin tuotanto luovat työllisyyttä ja kulutusmahdollisuuksia yhtä aikaa, jolloin vaiheiden yhteinen aluetaloudellinen vaikutus muodostuu suuremmaksi. Peräkkäisessä tapauksessa uuden tulovirran muodostuminen on selvästi tasaisempaa. Molemmissa tapauksissa työtulot jäävät toimintavaiheessa omaan maakuntaan. Ongelmaksi alueen kannalta muodostuu, kuinka saada ainakin osa pääomatuloista jäämään aluetta hyödyttämään. Tulosten perusteella kaivoshankkeista erottuu selvästi kolme taloudellisen kasvun kannalta vaikuttavinta: Pajala–Kolari, Sokli ja Talvivaara. Näiden kumulatiivinen pitkän tähtäimen vaikutus talouskasvuun olisi 1–3 prosenttia yli sijaintimaakuntiensa ennakoidun normaalikehityksen. Toinen ryhmä olisi Kevitsa ja Kylylahti, joiden vaikuttavuus olisi tasoa 0.7 prosenttia. Pampalo, Suurikuusikko, Laivakangas ja Länttä lisäisivät talouskasvua pitkällä tähtäimellä kumulatiivisesti tarkasteltuna 0.1–0.3 prosenttia yli maakuntiensa ennakoidun normaalikehityksen. Kaivokset loisivat huomattavan määrän uusia työmahdollisuuksia. Pajala–Kolarin ja Soklin kaivoshankkeissa suurimman työvoimatarpeen aikana vuonna 2014 työllisyys olisi parantunut viiden vuoden aikana yhteensä 4600–6000 henkilötyövuodella normaalikehitykseen verrattuna. Talvivaaran kaivoksella työllisyysvaikutuksen huippuvuosi on jo 2010, jolloin kaivos olisi luonut neljän vuoden aikana yhteensä 6000 uutta työpaikkaa. Kevitsan, Kylylahden ja Suurikuusikon kohdalla vastaavat korkeimmat kumulatiiviset luvut olisivat 1300, 1000 ja 800. Muiden hankkeiden vastaava työllisyysvaikutus olisi pienempi ja vaihtelisi 60–250 henkilötyövuoden välillä. Vuositasolla työvoimatarpeet olisivat Pajala–Kolarin ja Soklin tapauksessa keskimäärin 900–1200 ja Talvivaarassa 1200. Kaivoshankkeiden vaikutus elinkeinorakenteeseen näkyisi eri toimialojen tuotannon muutosten kautta. Kaivoksilla olisi luonnollisesti suora ja suuri vaikutus mineraalien kaivuuseen. Myös rakentamisen toimialaan kaivosten vaikutus olisi erittäin merkittävä, mutta väliaikainen ja rajoittuisi investointivaiheeseen. Rakentamisen ja mineraalien kaivuun tuotannon kasvu heijastuisivat muille aloille. Tuotanto nousisi muun muassa ei-metallisten mineraalituotteiden valmistuksen, koneiden ja laitteiden valmistuksen ja kuljetuksen, varastoinnin ja tietoliikenteen toimialoilla. Yleinen elintaso nousisi, jolloin palvelutoimialoista koulutus ja terveydenhuolto- ja sosiaalipalvelut vahvistuisivat. Kaivosten vuoksi resursseja luovuttamaan joutuvia toimialoja olisi useita ja ne olisivat pääasiassa samoja kaivoksesta ja maakunnasta riippumatta. Pitkällä tähtäimellä tuotanto laskisi alkutuotannossa kuten myös metallien jalostuksen ja metallituotteiden, elintarvikkeiden, tekstiilien, massan ja paperin sekä puutavaran ja puutuotteiden valmistuksen toimialoilla. Kaivosalan voimakas kasvu Pohjois- ja Itä-Suomessa ei ratkaisisi kokonaan maakuntien taloudellisia ongelmia. Hankkeet tukisivat kuitenkin merkittävästi taantumasta nousua. Lisäksi suotuisa talouskehitys syntyisi käytännössä seutukunta- ja työssäkäyntialueilla eli maakuntaa pienemmissä aluetalouden yksiköissä, jolloin vaikutukset olisivat paljon vahvemmat. Kaivosalasta on mahdollisuus kehittyä pysyvä uusi toimiala tarkastelluissa viidessä maakunnassa, mikäli metallien hinnat eivät vaihtele liikaa.

Eläke- ja vammaisetuuksien, maahanmuuttajan erityistuen ja eläkkeensaajan asumistuen muutokset 1.1.2011

Kansaneläkeindeksi 1 508, elinkustannusindeksi 1 749 (pistelukujen keskiarvo heinäsyyskuulta 2010) Vuoden 2011 alusta kansaneläkkeisiin, perhe-eläkkeisiin, lapsikorotuksiin, rintamalisiin, vammaisetuuksiin (pl. ruokavaliokorvaukset) ja maahanmuuttajan erityistukiin tehtiin 0,4 prosentin indeksitarkistus. Eläke-etuusmenot kasvoivat 9,7 milj. euroa (0,4 %), vammaisetuusmenot 1,9 milj. euroa (0,4 %) ja maahanmuuttajan erityistukimenot 0,1 milj. euroa (0,3 %). Laskelmat perustuvat joulukuun 2010 etuuskantaan.

Metsämaan vesitaseen muutokset Suomessa ilmaston muuttuessa

Muuttuva ilmasto, erityisesti kohoava lämpötila ja hiilidioksidipitoisuus, ei voi olla vaikuttamatta metsien kasvuun Suomessa. Metsätalouden sopeutumistoimilla voidaan pyrkiä lisääntyvän tuotospotentiaalin hyödyntämiseen ja metsätuhoriskien pienentämiseen. Sopeutumistoimien suunnittelemiseksi tarvitaan kuitenkin ensin tietoa siitä, miten ilmasto muuttuu ja mitä vaikutuksia ilmastonmuutoksella on. Työni oli osa vuonna 2005 käynnistettyä Ilmastonmuutoksen sopeutumistutkimusohjelmaa (ISTO). ISTO, ja näin myös oma tutkimukseni, tuottaa siis tietoa, jonka avulla voidaan mukauttaa metsänhoitoa vastaamaan muuttuvia ilmastooloja. Työssä tarkasteltiin maan vesipitoisuutta menneessä, nykyisessä ja muuttuvassa ilmastossa. Tavoitteena oli ennustaa, miten kuivuuden esiintyminen muuttuu Suomessa. Lisäksi menneiden kuivien vuosien kasvuvaikutuksia tutkittiin lustomittausten avulla. Vesitasemuutoksia lähdettiin tutkimaan mallilaskelmilla. Laskelmat perustuivat yksinkertaiseen open bucket – tyyppiseen vesimalliin. Mallissa maaperä ajatellaan tilana, johon sadanta ja lumen sulaminen tuovat vettä. Haihdunta ja valunta päinvastaisesti vähentävät sitä. Mallia sovellettiin Metlan yhdeksällä provenienssikoealueella, joihin lukeutui sekä kuusikoita että männiköitä eri kasvupaikoilta. Mallin yksinkertaisuuden takia koealueilta tarvittiin ainaostaan päivittäiset tiedot lämpötilasta, sadannasta, säteilystä ja VPD:stä. Lisäksi tuli selvittää kasvupaikkojen savi- ja hiekkapitoisuudet maaperäparametrien laskemiseksi. Vesimallilla tehtiin kahdet laskelmat. Ensimmäisissä laskettiin päivittäistä vesitasetta vuosina 1961-2008 mitattua sääaineistoa käyttäen. Toisissa laskelmissa käytettiin mitatusta säädatasta modifioitua sääennustetta. Lämpötilaa ja sadantaa oli kasvatettu vastaamaan vuosisadan lopulle tehtyä ennustetta. Näiden kahden laskelman tuloksia vertailtiin keskenään kuivuuspäivien lukumäärän osalta. Malliin oli siis ohjelmoitu kuivuuspäiväindeksi. Indeksin perusteella kuivuutta katsottiin olleen päivänä, jolloin kasveille käyttökelpoisen veden määrä laski alle 4 prosentin ja haihdunta leikkaantui 90 prosentilla normaalitasoon nähden. Kuivuuspäivät lisääntyivät kaikilla provenienssikoealueilla. Suurin muutos olisi tulosten perusteella odotettavissa etelärannikolla ja männyn kasvupaikoilla, jotka jo entuudestaan olivat alueista kuivimpia. Vähäisin muutos olisi taas odotettavissa kuusen kasvupaikoilla, etenkin jos sijainti ei ole aivan eteläisimmässä Suomessa. Kasvuvaikutuksia koskevien tulosten perusteella maan vesipitoisuus ei ole ollut merkittävä lustojen kasvua rajoittava tekijä provenienssikoealueilla menneinä vuosikymmeninä. Kuivuuspäivien määriin ei tule suhtautua absoluuttisina totuuksina, sillä ne ovat määritelmänsä mukaisesti vain suuntaa antavia. Niiden avulla voidaan tehdä ainoastaan päätelmiä metsiköiden ja vuosien välisistä suhteellisista eroista ja kehityssuunnista. Suoria johtopäätöksiä puuston kasvusta tai elinvoimaisuudesta ei pystytä tekemään. Eikä myöskään pystytä arvioimaan, reagoivatko mänty ja kuusi ennustettuihin muutoksiin eri tavoin. Voidaan kuitenkin päätellä, että keskimääräisten vuotuisten kuivuuspäivien lukumäärän kasvu johtaa brutto- ja nettoprimäärituotoksen vähenemiseen. Tätä kautta kuivuuden lisääntyminen alentaa myös kasvua verrattuna tilanteeseen, jossa kuivuuspäivien määrä pysyisi muuttumattomana.

Aktuaariraportti 2011: Kelan hoitama sosiaaliturva 2010–2060

Sivumäärä 69

Harvesting undelimbed Scots pine (Pinus sylvestris L.) from first thinnings for integrated production of kraft pulp and energy

The present study evaluates the feasibility of undelimbed Scots pine (Pinus sylvestris L.) for integrated production of pulp and energy in a kraft pulp mill from the technical, economic and environmental points of view, focusing on the potential of bundle harvesting. The feasibility of tree sections for pulp production was tested by conducting an industrial wood-handling experiment, laboratory cooking and bleaching trials, using conventional small-diameter Scots pine pulpwood as a reference. These trials showed that undelimbed Scots pine sections can be processed in favourable conditions as a blend with conventional small-diameter pulpwood without reducing the pulp quality. However, fibre losses at various phases of the process may increase when using undelimbed material. In the economic evaluation, both pulp production and wood procurement costs were considered, using the relative wood paying capability of a kraft pulp mill as a determinant. The calculations were made for three Scots pine first-thinning stands with the breast-height diameter of the removal (6 12 cm) as the main distinctive factor. The supply chains included in the comparison were based on cut-to-length harvesting, whole-tree harvesting and bundle harvesting (whole-tree bundling). With the current ratio of pulp and energy prices, the wood paying capability declines with an increase in the proportion of the energy fraction of the raw material. The supply system based on the cut-to-length method was the most efficient option, resulting in the highest residual value at stump in most cases. A decline in the pulp price and an increase in the energy price improved the competitiveness of the whole-tree systems. With short truck transportation distances and low pulp prices, however, the harvesting of loose whole trees can result in higher residual value at stump in small-diameter stands. While savings in transportation costs did not compensate for the high cutting and compaction costs by the second prototype of the bundle harvester, an increase in transportation distances improved its competitiveness. Since harvesting undelimbed assortments increases nutrient export from the site, which can affect soil productivity, the whole-tree alternatives included in the present study cannot be recommended on infertile peatlands and mineral soils. The harvesting of loose whole trees or bundled whole trees implies a reduction in protective logging residues and an increase in site traffic or payloads. These factors increase the risk of soil damage, especially on peat soils with poor bearing capacity. Within the wood procurement parameters which were examined, the CO2 emissions of the supply systems varied from 13 27 kg m3. Compaction of whole trees into bundles reduced emissions from transportation by 30 39%, but these reductions were insufficient to compensate for the increased emissions from cutting and compaction.

Lumettoman maan routaolojen mallintaminen ja ennustettavuus muuttuvassa ilmastossa

Raportissa on arvioitu ilmastonmuutoksen vaikutusta Suomen maaperän talviaikaiseen jäätymiseen lämpösummien perusteella. Laskelmat kuvaavat roudan paksuutta nimenomaisesti lumettomilla alueilla, esimerkiksi teillä, joilta satanut lumi aurataan pois. Luonnossa lämpöä eristävän lumipeitteen alla routaa on ohuemmin kuin tällaisilla lumettomilla alueilla. Toisaalta luonnollisessa ympäristössä paikalliset erot korostuvat johtuen mm. maalajeista ja kasvillisuudesta. Roudan paksuudet laskettiin ensin perusjakson 1971–2000 ilmasto-oloissa talviaikaisten säähavaintotietoihin pohjautuvien lämpötilojen perusteella. Sen jälkeen laskelmat toistettiin kolmelle tulevalle ajanjaksolle (2010–2039, 2040–2069 ja 2070–2099) kohottamalla lämpötiloja ilmastonmuutosmallien ennustamalla tavalla. Laskelman pohjana käytettiin 19 ilmastomallin A1B-skenaarioajojen keskimäärin simuloimaa lämpötilan muutosta. Tulosten herkkyyden arvioimiseksi joitakin laskelmia tehtiin myös tätä selvästi heikompaa ja voimakkaampaa lämpenemisarviota käyttäen. A1B-skenaarion mukaisen lämpötilan nousun toteutuessa nykyisiä mallituloksia vastaavasti routakerros ohenee sadan vuoden aikana Pohjois-Suomessa 30–40 %, suuressa osassa maan keski- ja eteläosissa 50–70 %. Jo lähivuosikymmeninä roudan ennustetaan ohentuvan 10–30 %, saaristossa enemmän. Mikäli lämpeneminen toteutuisi voimakkaimman tarkastellun vaihtoehdon mukaisesti, roudan syvyys pienenisi tätäkin enemmän. Roudan paksuuden vuosienvälistä vaihtelua ja sen muuttumista tulevaisuudessa pyrittiin myös arvioimaan. Leutoina talvina routa ohenee enemmän kuin normaaleina tai ankarina pakkastalvina. Päivittäistä sään vaihtelua simuloineen säägeneraattorin tuottamassa aineistoissa esiintyi kuitenkin liian vähän hyvin alhaisia ja hyvin korkeita lämpötiloja. Siksi näitten lämpötilatietojen pohjalta laskettu roudan paksuuskin ilmeisesti vaihtelee liian vähän vuodesta toiseen. Kelirikkotilanteita voi esiintyä myös kesken routakauden, jos useamman päivän suojasää ja samanaikainen runsas vesisade pääsevät sulattamaan maata. Tällaiset routakauden aikana sattuvat säätilat näyttävätkin yleistyvän lähivuosikymmeninä. Vuosisadan loppua kohti ne sen sijaan maan eteläosissa jälleen vähenevät, koska routakausi lyhenee oleellisesti. Tulevia vuosikymmeniä koskevien ilmastonmuutosennusteiden ohella routaa ja kelirikon esiintymistä on periaatteessa mahdollista ennustaa myös lähiaikojen sääennusteita hyödyntäen. Pitkät, viikkojen tai kuukausien mittaiset sääennusteet eivät tosin ole ainakaan vielä erityisen luotettavia, mutta myös lyhyemmistä ennusteista voisi olla hyötyä mm. tienpitoa suunniteltaessa.