Download Negative impacts

Ilmastopolitiikat – terveys ja hyvinvointi
Matti Jantunen, research professor
National Institute for Health and Welfare (THL)
Department of Environmental Health
Kuopio, FINLAND
Mistä ilmastonmuutos tulee – kuka ja milloin sen keksi
Palamisen hiilidioksidi suurin tekijä
Mauna Loalla Havaijilla mitattu pitoisuus
Arrhenius 60 v.
Ilmasto on lämmennyt 1900-luvulta
Syistä keskustellaan, mutta ihmisen aiheuttaman
hiilidioksidipitoisuuden nousun merkitys on
vahvistunut ja jatkokehitys riippuu toimenpiteistä
Topics of this presentation
•
Environmental/public health impacts of climate change
change
• … of the sources of greenhouse gases (GHG)
• … of selected climate/GHG policy alternatives
…is really the issue. The climate is not going to
jump from state A to another state B. Instead, it
will keep on changing … and changing …
1..impacts of climate change
• Increasing heat spells
– Paris, in July 2003, was culturally unadapted to extended high
temperature. Result: high loss of life
• Increasing frequency of extreme weather
– Katrina, loss of life and high social and monetary cost
• Regionally increasing and decreasing rain, evaporation and
soil moisture
– Mediterranean Europe, US West, Sachel
• Ocean surge to inhabited areas, loss of farmland and sweet
ground water
– Bangladesh, Maledives, Myanmar 2008
Kuolleisuus voi
moninkertaistua
Institut de Veille Sanitaire, Ranska
Ranskassa kuolleisuus lisääntyi elokuussa
2003 etenkin pohjoisissa kaupungeissa
In Finland (and certainly Russia) summer of
2010 highlighted the dangers of excess heat
• It would be a national scandal in
Finland if hundreds of citizens
would die in too cold homes in the
winter
• Yet, excess heat appears to be
even riskier than cold
• Excess mortality in July – August
2010 exceeded 500 in Finland
(11 000 in Moscow)
Total mortality vs. outdoor
• Why was this not a scandal?
July
2010
°C
temperature in Finland, Keating et
al. BMJ 2000.
Daytime cooling in the summer in Europe is
possible without refrigeration
• In the Mediterranean region cooling has been traditionally been carried out
by building characteristics and occupant activities
- Narrow building frame allows natural
ventilation through all residences
- Wide eaves shade the walls from high midday
sun
- Window shutters let through air but not sun or
insects
- Walls and floors made of heat buffering
mineral materials
- Shutters are kept closed on the sunny side of
the building
- From morning till evening the windows and
are kept closed
- Through the nigh the shutters are kept closed
but windows open
This way the afternoon peak indoor temperature remains
easily 5.. 8 °C below the peak outdoor temperature
..impacts of climate change
• Increasing heat spells
– Paris, in July 2003, was culturally unadapted to extended high
temperature. Result: high loss of life
• Increasing frequency of extreme weather
– Katrina, loss of life and high social and monetary cost
• Regionally increasing and decreasing rain, evaporation and
soil moisture
– Mediterranean Europe, US West, Sachel
• Ocean surge to inhabited areas, loss of farmland and sweet
ground water
– Bangladesh, Maledives, Myanmar 2008
Extreme weather conditions
NRC/NOAA Draft Report for public
review: Weather and Climate
Extremes in a Changing Climate,
2008
Average summer temperatures in Switzerland. 1864 - 2003
Back
12
...impacts of climate change
• Increasing heat spells
– Paris, in July 2003, was culturally unadapted to extended high
temperature. Result: high loss of life
• Increasing frequency of extreme weather
– Katrina, loss of life and high social and monetary cost
• Regionally increasing and decreasing rain, evaporation and
soil moisture
– Mediterranean Europe, US West, Sachel
• Ocean surge to inhabited areas, loss of farmland and sweet
ground water
– Bangladesh, Maledives, Myanmar 2008
Vesivarojen muutos eri puolilla maapalloa
....impacts of climate change
• Increasing heat spells
– Paris, in July 2003, was culturally unadapted to extended high
temperature. Result: high loss of life
• Increasing frequency of extreme weather
– Katrina, loss of life and high social and monetary cost
• Regionally increasing and decreasing rain, evaporation and
soil moisture
– Mediterranean Europe, US West, Sachel
• Ocean surge to inhabited areas, loss of farmland and sweet
ground water
– Bangladesh, Maledives, Myanmar 2008
# People flooded by 2050s
Back
16
…..impacts of climate change
• Increasing heat spells
– Paris, in July 2003, was culturally unadapted to extended high
temperature. Result: high loss of life
• Increasing frequency of extreme weather
– Katrina, loss of life and high social and monetary cost
• Regionally increasing and decreasing rain, evaporation and
soil moisture
– Mediterranean Europe, US West, Sachel
• Ocean surge to inhabited areas, loss of farmland and sweet
ground water
– Bangladesh, Maledives, Myanmar 2008
Impacts on agriculture 2050
Back
18
Ecosystem change 2000-2100
Back
19
Eikö satoisuus parane esim. Suomessa?
• Monilla alueilla maatalouden edellytykset paranevat,
esim. Pohjois-Euroopassa, Kanadassa ja
Siperiassa.
– Kestää kuitenkin aikansa, ennenkuin viljely voi siirtyä
esim. Kasakstanista Siperiaan
– Satojen paranemista jarruttaa myös mm.
ennakoimaton tuholaisten esiintyminen
• Koko maailman viljantuotannon arvioidaan aluksi
hiukan lisääntyvän, lämpenemisen edistyessä
vähenevän
Mitä globaalista elintarvikepulasta seuraa?
• Elintarvikepula iskee ennen muuta kehitysmaihin.
Viljan hinta nousee, pakolaisuus lisääntyy,
slummiutuminen ja pakolaisleirit huonontavat
huonontuneen hygienian takia terveystilannetta
• Pakolaisuus ja ruokakriisi aiheuttavat poliittista
levottomuuta, kahakoita, sotia, joilla suora vaikutus
terveyteen
• Pakolaisuus lisääntyy myös Suomeen
…impacts of climate change
•
•
•
•
•
•
In longer term globally - predictable, BUT
for given location, population and time - uncertain
Mostly indirect; from relatively predictable local climate to
irreversibly changing thermal and precipitation patterns
Changing requirements for housing, urban infrastructures, farming
and forestry
Conditions for farming change to worse in many areas, better in
others. YET, political and cultural barriers complicate peaceful
mobility of farmers from the former to the latter
Technology and capital investments - e.g. on irrigation to mitigate
drying farmland and dams to mitigate drying lakes or ocean surges help, but availability is limited
… on global health
•
Direct impacts of extreme weather, heat spells and storms
•
Expansion of vectors that bear and spread diseases (increased cost
of disease and/or disease prevention)
•
WHO (2003) estimated the total burden of disease attributable to
climate change in 2000
•
Public health authorities:
– Prepare for change and develop flexibility to respond
– Look out with open mind for early indicators
– Coordinate responses internationally and intersectorally
Tartuntatautien lisääntyminen
• Suurin todennäköisyys on sille, että malaria
lisääntyy ja leviää uusille alueille hyttysten
parantuneiden elinolosuhteiden takia
• Monet muut ns. vektoritaudit eli eläin-väli-isäntien
levittämät taudit todennäköisesti lisääntyvät (esim.
denguekuume).
• Suomessa punkkien lisääntyminen voi lisätä
borrelioosia ja puutiaisaivokuumetta
Esimerkkejä vektoritautien
lisääntymisestä
Tauti
Vektori
Malaria
Aiheuttaja
Hyttynen Plasmodium
Riskiväestö
(milj.)
2 400
Uusia inf.
vuodessa
(milj)
300-500
Todennäköisyys
+++
Skistosomiaasi
Kotilo
Imumato
600
200
++
Filariaasi
Mäkärä
Rihmamato
1 000
100
+
Jokisokeus
Mäkärä
Sukkulamato
100
20
++
Denguekuume
Hyttynen Denguevirus
2 500
50
++
Keltakuume
Hyttynen Keltakuumevirus
450
0,005
++
Yhteenveto
Erittäin luotettava:
Malarian levinneisyys
Hyvin luotettava:
Aliravitsemuksen lisääntyminen
Sään ääri-ilmiöiden aiheuttamien kuolemien,
tautien ja vammautumisten lisääntyminen
Ilmanlaadun muutoksista aiheutuva
verenkierto- ja hengityselimistön sairauksien
muutos
Tauteja kuljettavien vektorien muutos
Liian korkean lämpötilan aiheuttamien
kuolemien lisääntyminen
Liian matalan lämpötilan aiheuttamien
kuolemien väheneminen
Melko luotettava:
Ripulitautien lisääntyminen
Negatiivinen/positiivinen
Estimated public health impacts of Climate Change
WHO:Climate change
and human health,
2003
Back
Region
DALYs/million
Africa
East Mediterranean
Latin America & Caribbean
South-East Asia
Western Pacific
Developed countries
WORLD Total
Malnutrition
616 000
313 000
0
1 918 000
0
0
2 847 000
Diarrhoea
414 000
291 000
17 000
640 000
89 000
0
1 460 000
Malaria
Floods
860 000
112 000
3 000
0
43 000
0
1 018 000
4 000
52 000
72 000
14 000
37 000
8 000
192 000
Total DALYs
1 894 000
768 000
92 000
2 572 000
169 000
8 000
5 517 000
3071
1586
188
1703
111
9
920
Local action ≠ local climate
• Local and national climate policies/actions have no detectable
impact on the future climate of the city or country where the
action takes place.
• Only as contributions to global actions with other localities
and nations will the local policies have any impact.
• The climate changes globally, with long delay and the
uncertainties of the local impacts (temperature, rain,
wind, seasons…) are large.
Local action → local health
• Local climate policies may, however, significantly affect public
health – locally and without delay – via the selection of
–
–
–
–
alternative energy conservation measures
housing and urban development policies
alternative sources of heat and power
preferred means of transportation
– trade and industrial preferences
• Alternative actions, which may equal in terms of GHG
emissions reduction, may be profoundly unequal in terms
of health, wellbeing and quality of life.
Sources of greenhouse gases
•
CO2: Fossil and biomass fuel combustion, land use change from
forest to farming and urbanisation, cement production
•
CH4: Small scale solid fuel combustion, cattle farming, rice growing.
Primary oil and gas production.
•
N2O: Nitrate fertiliser use, combustion processes
•
CFBCs: Refrigeration, air conditioning, fire prevention.
Health impacts of combustion
• Combustion dominates GHG, but it also dominates smoke
particles - from the burning of fossil fuels and biomass.
• The fraction of smoke particles which is inhaled by people ranges
from 1/100…1/1.000 (indoor sources), to 1/10.000…1/100.000
(village…urban sources), 1/1.000.000 (power plant sources).
• Globally smoke particles kill millions each year. In Europe and
North America the average loss of life expectancy is ca. 1 year.
• People with cardiovascular disease or diabetes have the highest
risk. They increase rapidly all over the world.
• Reduction of carbonaceous fuel combustion, therefore, not only
slows the climate change globally. It also reduces smoke particle
emission and saves lives locally.
• Direct health benefits of the reduction of combustion emissions may
far outweigh the indirect health benefits of climate change mitigation,
i.e. reducing the GHG emissions will be beneficial even if climate
change is ignored or not believed in. (Kirk Smith 1993)
Coal ban in Dublin, 2000
Black Smoke reduced
by 70%
→ cardiovascular
deaths reduced by
10%
→ respiratory deaths
reduced by 16%
Clancy et al. 2002 Lancet
Back
PM2.5 concentration
reduction (1974-88 →
1989-98) led to predicted
mortality reduction
PM2.5
Dockery et al. 1993
Laden et al. 2001
Laden, et al. 2006
ETS: CVD impact of the 2005 public smoking ban in Rome
Cesaroni et al. Circulation 2008
Stern Report
EU share of greenhouse gas emissions
Figure 1: Projected development of greenhouse gas emissions in different
regions of the world
Gigatonnes CO2 equivalents
80
70
60
50
Rest of World
40
Other annex 1
30
EU
20
10
0
1990
2050
Source: Greenhouse gas reduction pathways in the UNFCCC process up to 2025, CNRS/LEPII-EPE, RIVM /M NP,
ICCS-NTUA, CES-KUL (2003).
The GHG policy palette of the EU
• General
•
20% reduction of GHG [CO2] emissions and 20% increase in renewable
energy production by 2020
• Energy production
•
Increase of renewable energy from 8.5% (2005) to 20% (2020)
• Transportation
•
•
Reduction of average new car CO2 emission to 130 g/km (2010) and to 95
g/km (2020)
Liquid biofuels (ethanol and biodiesel) minimum of 20%
• Energy use
•
•
New insulation, ventilation and heating codes for buildings and energy
certification of buildings – also existing buildings when sold or leased
CO2 emissions trading for heat and power generation and industry
• BUT NOT:
•
Specified zoning, urban planning and transportation policies – which
really are the key for increased energy efficiency and lower GHG
Look at one policy at the time
• Alternative policies
• Potential impact on GHG emissions
• Potential for positive impacts on health and
wellbeing
• Potential for negative impacts on health and
wellbeing
• Overall assessment
General: 20% reduction of GHG [CO2]
emissions by 2020
• Alternative policies
– Energy conservation (% GHG reduction = 0.1 – 3 x % energy reduction)
– Non-carbon energy (current 79% nucl, 14 % hydro, 7% geotherm-solar-wind)
– CO2 capture and storage (currently only experimental)
• Impact on GHG emissions
– 20%
• Positive impacts
– Reduced GHG, NOx, SO2, PAH & PM emissions
– Improved public health
• Negative impacts
– Social and economic costs and opportunity losses
• Overall
– Total impact depends hugely from the total policy package
General: 20% increase in renewable energy
production by 2020. Biofuels
• Alternative policies
– Liquid biofuels for traffic (theoretically max 2%, in practice increase)
– Biogas from waste (currently marginal)
– Biomass combustion (currently ca. 5%)
• Impact on GHG emissions
– Biofuels may at best decrease GHG emissions in the long run (after 5…50
years) but will increase them significantly in the short run and possibly
indefinitely (if made from European crops).
– BEST biogas from waste and combustion of industrial & agricultural waste
• Positive impacts
– Public health – none
• Negative impacts
– At best, marginal, at worst significantly increased PM and PAH pollution
• Overall
– Best alternatives are based on waste materials with quite limited potential
General: 20% increase in renewable energy
production by 2020. Hydro – wind – solar - geo
• Alternative policies
–
–
–
–
Hydroelectric power total and peak capacity increase (current 5% of power)
Wind power (with Europe wide grid and new storage capacity, current ca 1%)
Solar (hot water heating, power generation, ca 1%)
Geothermal heat for power generation and district heating (very little untapped
potential) and for residential heating with heat pumps (huge available potential)
• Impact on GHG emissions
– Direct reduction in relation to capacity increase. Potential … 10%
• Positive impacts
– Public health – significant due to reduced combustion emissions
• Negative impacts
– Dams (area flooding, flow control (+/-), windmills (noise, aesthetic etc.)
• Overall
– Significant GHG reduction and environmental health improvement potentials
Exaple Renewable increase in Finland from
23 → 38%
•
EU GHG policy target for Finland
•
Assume no changes in energy use structure from 2005 to 2020
•
Target could be met by
–
–
–
–
–
–
•
Increasing wind power 20 times,
Hydropower by 10%,
Quitting power generation by coal,
Increasing heat and power cogeneration by 28%,
Replacing all coal and peat in cogeneration by wood, and
Replacing all gas and oil in district heat production by wood
This would decrease fossil CO2 emission by 33.5%, but total CO2
emission only by 4.8% - due to increased efficiency of the cogeneration, due to increased hydro and wind power, and in spite of
the increased emissions from wood burning.
Transportation: Reduction of average new car CO2
emission from 130 g/km (2010) to 95 g/km (2020)
• Alternative policies
– Engine technology, electric cars, lighter vehicles
• Impact on GHG emissions
– Total road transport sector, ca. 20%
– Per car, by 30..50% in 10 years
• Positive impacts
– Cleaner urban air
• Negative impacts
– Lighter vehicles are less safe
• Overall
– Impact depends critically on the overall transport infrastructure
and use patterns (e.g. urban zoning and traffic networks, transfer
to waking, bicycles, public transport)
Transportation: Liquid biofuels (ethanol and
biodiesel) minimum of 20% in 2020
• Alternative policies
• Impact on GHG emissions
– Significantly increased emissions globally
• Positive impacts
– None societally, forced transfer of income from consumers and
taxpayers to producers
• Negative impacts
– Increased GHG-emissions, costs, reduced tax return, increasing
food prices, hunger, increased farm land clearance, etc.
• Overall
– A non-sustainable and unethical package
Time use of European urban populations in
different μenvironments through workdays
Helsinki: All people
Athens: All people
Helsinki
Athens
120.0
120.0
other outdoors
100.0
100.0
other indoors
work outdoors
80.0
work indoors
home outdoors
home indoors
train
bus
40.0
car
motorbike
20.0
walk
22:30
21:00
19:30
18:00
16:30
15:00
13:30
12:00
9:00
10:30
7:30
6:00
4:30
3:00
1:30
0:00
0.0
other outdoors
60.0
other indoors
40.0
work outdoors
20.0
work indoors
0.0
home outdoors
0:
00
1:
30
3:
00
4:
30
6:
00
7:
30
9:
00
10
:3
0
12
:0
0
13
:3
0
15
:0
0
16
:3
0
18
:0
0
19
:3
0
21
:0
0
22
:3
0
60.0
Percent
Percent
80.0
Oxford:
Time All people
Time
Basel: All people
other outdoors
other indoors
100.0
work outdoors
work indoors
80.0
train
120.0
bus
100.0
car
80.0
home outdoors
60.0
home indoors
train
40.0
bus
motorbike
walk
Percent
Basel
120.0
60.0
40.0
car
Time
Time
22:30
21:00
19:30
18:00
16:30
15:00
13:30
12:00
0.0
motorbike
20.0
walk
0.0
0:
00
1:
30
3:
00
4:
30
6:
00
7:
30
9:
00
10
:3
0
12
:0
0
13
:3
0
15
:0
0
16
:3
0
18
:0
0
19
:3
0
21
:0
0
22
:3
0
20.0
10:30
Percent
Oxford
home indoors
0:
00
1:
30
3:
00
4:
30
6:
00
7:
30
9:
0
10 0
:3
0
12
:0
0
13
:3
15 0
:0
0
16
:3
0
18
:0
19 0
:3
0
21
:0
22 0
:3
0
9:00
Helsinki: All people
1.0
0.87
0.88
0.89
0.87
0.89 0.87 0.86
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.051
0.1
0.0490.09 0.09
0.0330.08
0.0410.08
0.0
0.028
0.09
0.042
Indoors
0.07
0.039
Athens
0.09
Basle
Outdoors
Grenoble
Helsinki
Traffic
Milan
Oxford
Prague
Hänninen et al., 2005
Energy use: New insulation, ventilation and heating
codes for buildings and energy certification of buildings
– also existing buildings when sold or leased
• Alternative policies
–
–
–
–
New and strict building codes, inspections and certifications
New technologies and materials
Smaller homes (see next slides)
More efficient building use policies
• Impact on GHG emissions
– Total building sector emissions, ca. 33%
– Up to 50% in the long run
• Positive impacts
– Reduced emissions from heat and power generation
• Negative impacts
– Costs, increased technological complexity, uncertainties in the risks of new
technologies and materials
• Overall
– Significant long term potential but need to proceed cautiously to avoid very
expensive and health damaging risks
Asuntopolitiikka - KHK päästöt
• Asuntopolitiikka vaikuttaa kaupungin KHKpäästöihin kolmella tavalla:
• Asumisväljyys: sisäinen vaikuttaa asuntojen/
asukkaiden lämmön ja sähkön kulutukseen;
ulkoinen kaupungin liikenteeseen ja
kaukolämmön hyödynnettävyyteen
• Lisäksi asuntojen KHK päästöihin vaikuttavat
rakentamismääräykset: ilmanvaihto- ja
lämmöneristys; sekä kodinkoneita, valaisimia
yms. koskevat ohjeet ja määräykset
49
Asthma
Suhteellinen riski
Moisture damage and children’s new asthma
RR
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Kosteusvaurio
asuintiloissa
Moisture damage
in the home
No
Ei
Mild
Lievä
Heavy
Selvä
Pekkanen et al. 2007
Estimated distribution of the total EU-27 population into
householdsoccupancy
(1 … 6 or more occupants)
and residences
Residential
and space
in the EU(1 … 6 or more rooms)
27
# of persons
Estimated population division into households in the EU-27 residence stock
in residence 1 Room 2 Rooms 3 Rooms
4 Rooms 5 Rooms 6 or more
Total
1
10 000 000 15 000 000 13 000 000 8 300 000 3 700 000 2 100 000 53 000 000
2
3 300 000 18 000 000 33 000 000 32 000 000 19 000 000 12 000 000 117 000 000
3
1 100 000 7 700 000 26 000 000 31 000 000 20 000 000 13 000 000 99 000 000
4
810 000 6 100 000 22 000 000 39 000 000 32 000 000 21 000 000 122 000 000
5
320 000 2 100 000 7 900 000 18 000 000 19 000 000 16 000 000 63 000 000
6
130 000
620 000 2 800 000 7 100 000 8 400 000 11 000 000 30 000 000
Total
16 000 000 50 000 000 105 000 000 135 000 000 103 000 000 75 000 000 483 000 000
Half of the EU population lives in 2..4 person households
occupying 3..5 room residences
Reality checks: Housing in Europe
• 200 million residences, 700 million rooms, total
floor area equal to Flanders
• Constructions, technologies and materials
represent local histories, cultures, economies and
ecologies of past 65 – 200 years
• 300 000 Europeans share one room with 5 or
more other occupants
• 5 million Europeans occupy 6 or more rooms only
for themselves
• Country averages are meaningless for estimating
IAQ and related health and welfare issues in any
particular location
tv
Li t i a
hu
an
ia
Po
l an
d
Cz Hu n
ec
g
h R ary
ep
ub
lic
Fin
l an
d
Slo
ve
nia
Po
rtu
g
G e al
rm
an
y
Fr
an
ce
Au
st
De ria
nm
ark
La
Average
residence
floor
space
Average
floor space
of residence
120
m2
100
80
60
40
20
0
cumulative frequency
Asuntopinta-alojen jakaumat eräissä EU-maissa
Residence size distributions: each dot denotes a new room from 1 to 6
100
4 rooms
80
5 rooms
3 rooms
60
2 rooms
40
20
1 room
0
0
50
100
150
• Väljimmin
asutaan
6 rooms
Tanskassa, (ka.
114 m2/asunto,
63 m2/asukas),
Portugal
jossa myös
Ireland
huoneet ovat
Czech Republic
keskimäärin
France
suurimmat
Austria
Slovenia
• Ahtaimmin
Denmark
asutaan ItäGermany
Euroopassa (ka.
Floor space (m2)
56-76 m2/asunto,
30-35
200
250 m2/asukas),
johon kuuluu
myös Suomi 54
Rsidential CO2 emissions in 13 EU-countries
Residential CO2 Mt/a
Residential energy use TOE/a per cap
Country
Portugal
Slovakia
Hungary
France
United Kingdom
Belgium
Czech Republic
Germany
Austria
Poland
Finland
Denmark
Ireland
Population
10 524 145
5 423 567
10 032 375
60 424 213
60 270 708
10 348 276
10 246 178
82 424 609
8 174 762
38 626 349
5 214 512
5 413 392
3 969 558
Fuels
0.19
0.25
0.45
0.54
0.53
0.67
0.36
0.63
0.60
0.32
0.32
0.37
0.60
geo/solar
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.01
0.01
0.00
0.00
0.00
0.00
electricity
0.20
0.09
0.25
1.10
0.40
0.48
0.32
0.35
0.22
0.07
0.68
0.18
0.78
distr heat
0.05
0.04
0.08
0.00
0.00
0.06
0.06
0.00
0.09
0.01
0.17
0.10
0.00
Fuels
0.68
0.61
1.18
1.60
1.29
1.85
1.09
1.74
1.91
1.12
1.15
1.18
1.89
electricity
0.56
0.11
0.46
0.36
1.01
0.54
0.80
0.82
0.45
0.26
1.22
0.58
2.31
distr heat
0.01
0.56
0.21
0.00
0.01
0.00
0.52
0.00
0.34
1.57
1.27
2.04
0.00
Resid CO2
t/a per cap
1.25
1.28
1.85
1.96
2.31
2.40
2.41
2.57
2.70
2.95
3.64
3.80
4.20
Total energy use per capita in housing is essentially identical in France, Austia and
Denmark. Yet the differences in CO2 emissions are great, in Denmark almost double
compared to France. The difference is how the energy is generated.
Cum ulative distribution of residential energy per occupant
from left to right Czech R., Austria, France, Denm ark
Cumulative distribution of residential energy use per
occupant Czech Rep., Austria, France and Denmark
cumulative population (%)
100
50
0
0
1
toe/year per occupant
10
Fuel use, energy production and total CO2/cap*a in the
residential households of four European countries
Fossil fuels
Residential energy supply by source category, Denmark,
(toe/cap*a)
0.02
Renewable 0.13
fuels
0.00
Renewable
fuels
Non-fuel
renewables
Nuclear
power
0.28
0.23
0.56
Denmark, 3.80 tCO2/cap*a
Fossil fuels
0.14
Residential energy
from fossil fuels
Residential energy
from renew fuels
Residential energy
from electricity
Residential energy
from district heat
0.17
Residential energy supply by source category, Czech Rep.
(toe/cap*a)
Renewable fuels
Non-fuel
renewables
Nuclear power
0.11
Fossil fuels
Residential energy supply by source category, Austria,
(toe/cap*a)
0.00
0.10
0.16
0.38
0.34
Residential energy
from fossil fuels
Residential energy
from renew fuels
Residential energy
from electricity
Residential energy
from district heat
0.06
Austria, 2.70 tCO2/cap*a
0.22
Fossil fuels
Residential energy supply by source category, France,
(toe/cap*a)
Renewable fuels
Non-fuel
renewables
Nuclear power
0.09
0.07
0.17
Non-fuel
renewables
Nuclear
power
0.09
0.00
0.01
0.04
0.00
0.40
0.25
Residential energy
from fossil fuels
Residential energy
from renew fuels
Residential energy
from electricity
Residential energy
from district heat
0.01
Czech Rep. 2.41 tCO2/cap*a
0.12
0.11
Residential energy
from fossil fuels
Residential energy
from renew fuels
0.96
Residential energy
from electricity
0.40
France, 1.96 tCO2/cap*a
0.14
Residential energy
from district heat
The correlation between residential energy use and
respective CO2 emission in Europe is surprisingly small.
4.5
IRL
4.0
DK
FIN
Asumisen CO2 päästö t/a*cap
3.5
3.0
PL
AUS
2.5
DE
CZ
BE
2.0
UK
HUN
1.5
1.0
PT
FR
y = 0.8x + 1.8
2
R = 0.12
SLO
0.5
0.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Asum isen energiankulutus toe/v*cap
1.4
1.6
1.8
The correlation between residential CO2
emission and floor area is negligible
4.5
Asumisen CO2 päästö t/a*cap
4.0
IRL
DK
FIN
3.5
3.0
DE
2.5
CZ
AUS
2.0
FR
1.5
1.0
y = 0.013x + 2.3
R2 = 0.027
PT
0.5
0.0
20.0
30.0
40.0
50.0
2
Asuinpinta-ala m /cap
60.0
70.0
Energy use: CO2 emissions trading for heat
and power generation and industry
• Alternative policies
– Market economy can generate optimal policy packages, except when
interfered with strong incentives, focused taxes, speculatory excursions and
political preferences
• Impact on GHG emissions
– GHG emissions are reduced by the amount that emission permits are
removed from the market
• Positive impacts
– Potential benefits of long term predictability and continuous optimisation
• Negative impacts
– Cost increases may have severe socioeconomic impacts
• Overall
– Needs long term consistency, careful real-time follow up of the market,
maximal transparency and minimal interference
BUT NOT:
Zoning, urban planning and transportation policies
• Alternative policies
– Compact urban planning
– Mass transportation by rail, maximise foot and bike mobility
– Maximal use of heat and power co-generation and areal distribution
• Impact on GHG emissions (50% reduction of motor transport)
– Larger than the previous policies
• Positive impacts
– Significant increase on urban transport by walking and biking is the most powerful
imaginable public health, urban air quality and urban environment quality
intervention.
• Negative impacts
– Closer proximity between and higher density of the people is demanding socially
and sets high criteria for urban planning and architecture
• Overall
– The most effective overall policy, for which the other policies are components
Suomen ilmastopolitiikka ei kuitenkaan
vaikuta Suomen ilmastoon!
• … sen enempää kuin minkään muunkaan 5
miljoonan ihmisen joukon ilmastopolitiikka.
• Kaikki yhdessä ne kuitenkin vaikuttavat…
• … mutta tuskallisen hitaasti ja viiveellä.
• Ilmasto muuttuu globaalisti
• Suomen ilmastopoliittisilla – t.s.
kasvihuonekaasupäästöjen (KhK)
vähentämiskeinojen - valinnoilla ei ole erityistä
vaikutusta Suomen ilmastoon.
62
…mutta se vaikuttaa
• Liikenteeseen, liikenteen päästöihin, hyöty- ja
harrastusliikuntaan
• Lämmön ja sähköntuotannon kustannuksiin ja päästöihin
• Kaupungin ilman laatuun, …
• Rakennusten varusteluun, väljyyteen, asumisen
kustannuksiin, sisäilman biologiseen, kemialliseen ja
fysikaalisen laatuun
• Sosiaaliseen ja esteettiseen ympäristöön
• Edellämainittujen tekijöiden kautta terveyteen ja
toimintakykyyn
• KhK päästöjen kannalta samanarvoisilla vaihtoehdoilla
voi olla hyvin erilaisia ja vastakkaisiakin vaikutuksia
terveyteen ja hyvinvointiin.
63
Kaupungin ilmastopolitiikka
KhK-politiikka on ulkopuolelta
annettu reunaehto
kasvihuonekaasupolitiikka
Lämpöjäähdytyssähkö-
Kaupunki
rakenne
energia
Moottorisähkökevytliikenne
Rakennukset
sosiaalinen
ympäristö
terveys
ja
toimintakyky
Kaupunkirakenteen
puitteissa ”kaikki vaikuttaa
kaikkeen”
Kunkin osa-alueen
erillinen optimointi johtaa
ristiriitaisiin toimenpiteisiin.
Kokonaisuuden optimointi
edellyttää monitieteistä
tutkimusta ja sektorirajat
ylittävää kehittämistä
64
Food for thought – first pass
• The following assessments are based on the assumption of a
medium sized city in Finland
• The impacts of different policies are evaluated as differential
changes from the current situation, ie. step change in
health/wellbeing resulting from step change in policy
• At this stage these evaluations are based on limited expert
judgement, the two axles have no scales, but the relative
positions of alternative policies – e.g. heat and power
generation – are believed to be realistic
• In another country, climate and economic zone the impacts of
the same policies may be different – evaluation needs to be
done case by case
65
Ilmasto- ja hyvinvointivaikutusten nelikenttä
Urheiluhallit, ostos-, viihde- ja
kulttuurikeskukset, (vapaa-ajan
asunnot)
Hyötyliikunta
Enemmän ja
suurempia
asuntoja
Yksityisautoliikenne
Haja-asutus
Väljä yhdys- Lämpö
kuntarakenne
- Vaikutus terveyteen ja hyvinvointiin +
• Alustava arviointi
erilaisten energia-,
liikenne-, asunto-,
sosiaali- ja
kaavoituspolitiikan
vaihtoehtojen
vaikutuksista
toisaalta →
paikallisiin
kasvihuonekaasupäästöihin ja
toisaalta ↑
väestön
terveyteen ja
hyvinvointiin.
+ Vaikutus kasvihuone
Bussiliikenne
LOSE
LOSE
Maakaasuenergia
Metsä
Kuorma-autoliikenne
Öljyenergia
Hiilienergia
Puun
pienpoltto
Moderni IVtekniikka
Lämmöneristys
Raideliikenne
pumput
WIN
WIN
Perheiden
tukeminen
Yhteistuotanto
Tiivis yhdys-
kaasupäästöihin kuntarakenne
hake-energia
Huonelämpötilan
alentaminen < 20 ºC
Ilmanvaihdon
vähentäminen
Etsitään WIN-WIN vaihtoehtoja, jotka sekä vähentävät kasvihuonekaasupäästöjä,
että edistävät terveyttä ja hyvinvointia.
Mutta huom! Vaihtoehdot eivät ole toisistaan riippumattomia vaan monin tavoin ja
moneen suuntaan vuorovaikutteisia.
66
Urheiluhallit, ostos-, viihde-, kulttuuri- ja
koulutuslaitokset (urheilukeskukset, vapaa-ajan
asunnot)
Halli /
Hyötyliikunta
WIN
Erilaiset politiikat ja vaihtoehdot voidaan sijoitella tähän
nelikenttään
WIN
urheilukeskusliikunta
Suuremmat asunnot
Henkilöautoliikenne
Hajaasutus
Väljä
yhdyskuntarakenne
Pikkulapsille
päiväkodit
+
Vaikutus kasvihuone
Bussi
Eriytetty
yhdyskuntarakenne
Maakaasuenergia
Öljyenergia
LOSE
LOSE
Pakettiautoliikenne
Turveenergia
Hiilienergia
Liik
unta
- Vaikutus terveyteen ja hyvinvointiin +
!
Puun pienpoltto
Kuormaautoliikenne
Kevyen liikenteen
tieverkko
Moderni IV-tekniikka
Perheiden
tukeminen
Lämmöneristys
Raideliikenne
Lämpöpumput
Tiivis
yhdys-
Sähkön ja
lämmön
yhteistuotanto
Ydinenergia
kaasupäästöihin
liikenne
-
kuntarakenne
Metsähakeenergia
Huonelämpötila < 20 ºC
Alhaisempi ilmanvaihto
Pienemmät asunnot
67
Urheiluhallit, ostos-, viihde-, kulttuuri- ja
koulutuslaitokset (urheilukeskukset, vapaa-ajan
asunnot)
Halli /
Hyötyliikunta
WIN
Vaihtoehdot eivät suinkaan ole toisistaan riippumattomia,
vaan eri tavoin, yksi- tai kaksisuuntaisesti toisiinsa
WIN
kytkettyjä
urheilukeskusliikunta
Suuremmat asunnot
Henkilöautoliikenne
Hajaasutus
Väljä
yhdyskuntarakenne
Pikkulapsill
e päiväkodit
+
Vaikutus kasvihuone
Bussi
Eriytetty
yhdyskuntarakenne
Maakaasuenergia
Öljyenergia
LOSE
LOSE
Pakettiautoliikenne
Turveenergia
Hiilienergia
Liik
unta
- Vaikutus terveyteen ja hyvinvointiin +
!
Puun pienpoltto
Kuormaautoliikenne
Kevyen liikenteen
tieverkko
Moderni IV-tekniikka
Perheiden
tukeminen
Lämmöneristys
Raideliikenne
Sähkön ja
lämmön
yhteistuotanto
Lämpöpumput
Ydinenergia
Tiivis
yhdys-
kaasupäästöihin
liikenne
-
kuntarakenne
Metsähakeenergia
Huonelämpötila < 20 ºC
Alhaisempi ilmanvaihto
Pienemmät asunnot
68
Urheiluhallit, ostos-, viihde-, kulttuuri- ja
koulutuslaitokset (urheilukeskukset, vapaa-ajan
asunnot)
Halli /
Hyötyliikunta
WIN
Tiivis yhdyskuntarakenne kytkeytyy toisiin vaihtoehtoihin
esimerkiksi näin
WIN
urheilukeskusliikunta
Suuremmat asunnot
Henkilöautoliikenne
Hajaasutus
Väljä
yhdyskuntarakenne
Pikkulapsill
e päiväkodit
+
Vaikutus kasvihuone
Bussi
Eriytetty
yhdyskuntarakenne
Maakaasuenergia
Öljyenergia
LOSE
LOSE
Pakettiautoliikenne
Turveenergia
Hiilienergia
Liik
unta
- Vaikutus terveyteen ja hyvinvointiin +
!
Puun pienpoltto
Kuormaautoliikenne
Kevyen liikenteen
tieverkko
Moderni IV-tekniikka
Perheiden
tukeminen
Lämmöneristys
Raideliikenne
Sähkön ja
lämmön
yhteistuotanto
Lämpöpumput
Ydinenergia
Tiivis
yhdys-
kaasupäästöihin
liikenne
-
kuntarakenne
Metsähakeenergia
Huonelämpötila < 20 ºC
Alhaisempi ilmanvaihto
Pienemmät asunnot
69
Urheiluhallit, ostos-, viihde-, kulttuuri- ja
koulutuslaitokset (urheilukeskukset, vapaa-ajan
asunnot)
Halli /
urheilukeskusliikunta
Suuremmat asunnot
Henkilöautoliikenne
Hajaasutus
Väljä
yhdyskuntarakenne
Pikkulapsill
e päiväkodit
+
Liik
unta
- Vaikutus terveyteen ja hyvinvointiin +
!
Hyötyliikunta
Vaikutus kasvihuone
Eriytetty
yhdyskuntarakenne
Bussi
Maakaasuenergia
Öljyenergia
Kuormaautoliikenne
Kevyen liikenteen
tieverkko
Moderni IV-tekniikka
WIN
WIN
Perheiden
tukeminen
Lämmöneristys
Raideliikenne
Lämpöpumput
Tiivis
yhdys-
Sähkön ja
lämmön
yhteistuotanto
kaasupäästöihin
liikenne
Ydinenergia
-
kuntarakenne
Metsähakeenergia
Väljä yhdyskuntarakenne taas johtaa toisenlaiseen
LOSE
kytkentäverkkoon
LOSE
Pakettiautoliikenne
Turveenergia
Hiilienergia
Puun pienpoltto
Huonelämpötila < 20
ºC
Vähempi ilmanvaihto
Pienemmät asunnot
70
Urheiluhallit, ostos-, viihde-, kulttuuri- ja
koulutuslaitokset (urheilukeskukset, vapaa-ajan
asunnot)
Halli /
!
urheilukeskusliikunta
Hyötyliikunta
Liikunta
Suuremmat asunnot
Henkilöautoliikenne
Väljä
Hajayhdyskuntarakenne
asutus
Pikkulapsille
päiväkodit
Vaikutus kasvihuone
Bussi
Eriytetty
yhdyskuntarakenne
Maakaasuenergia
Öljyenergia
LOSE
LOSE
Pakettiautoliikenne
Turveenergia
Hiilienergia
- Vaikutus terveyteen ja hyvinvointiin +
Perheiden tukeminen
Vaihtoehdoista muutamat ovat
jokseenkin muista
riippumattomia
+
Puun pienpoltto
WIN
WIN
Kuormaautoliikenne
Kevyen liikenteen
tieverkko
Moderni IV-tekniikka
Lämmöneristys
Raideliikenne
Lämpöpumput
Tiivis
yhdys-
Sähkön ja
lämmön
yhteistuotanto
kaasupäästöihin
liikenne
Ydinenergia
-
kuntarakenne
Metsähakeenergia
Huonelämpötila < 20 ºC
Alhaisempi ilmanvaihto
Pienemmät asunnot
71
Effect on climate change vs. effect of climate policy
Policy’s direct effect
e.g. air
conditionin
g
on public health & wellbeing
- immediate
- local
- well known
- depend on policy
selections
WIN-WIN
domain
e.g. walk, bike, rail
transport
Liquid
biofuels
Policy’s effect on GHG
emissions ~
Liquid
biofuels
Lose-Lose
domain
Coal
power
effect on climate change
and
indirect effect on CC induced health
effects
- delayed and long term
- global
- poorly understood
- independent
of policy selections
e.g. smaller
homes reduced
ventilation
72
Kiitän kutsusta tähän tilaisuuteen
Kysymyksiä?
73
Scíence. 2012, 335: 183189
74
Science 2009,
319:1238-1240
Science 2009,
319:1238-1240
Biopolttonesteet ja nälkä
• CGIAR on globaali verkosto tieteen soveltamiseksi
nälkää ja köyhyyttä vastaan.
• Siihen kuuluu 47 maata ml. Suomi ja 13
kansainvälistä organisaatiota, ml. EU, FAO, UNDP
ja UNEP.
• Huhtikuussa 2008 CGIAR vaati suoraan
biopolttonesteiden tuotannon keskeyttämistä
maailman nälkäongelman käännyttyä 50 vuotta
jatkuneen absoluuttisen vähenemisen jälkeen
jyrkkään kasvuun 2000 luvun alussa.
European Environment Agency, Scientific Committee
15 September 2011
Opinion of the EEA Scientific Committee on Greenhouse Gas
Accounting in Relation to Bioenergy
• o European Union regulations and policy targets should be revised
to encourage bioenergy use only from additional biomass that
reduces greenhouse gas emissions, without displacing other
ecosystems services such as the provision of food and the
production of fibre.
• o Accounting standards for GHGs should fully reflect all changes in
the amount of carbon stored by ecosystems and in the uptake and
loss of carbon from them that result from the production and use of
bioenergy.
• o Bioenergy policies should encourage energy production from
biomass by-products, wastes and residues (except if those are
needed to sustain soil fertility). Bioenergy policies should also
promote the integrated production of biomass that adds to, rather
than displaces, food production.
• o Decision makers and stakeholders worldwide should adjust global
expectations of bioenergy use to levels based on the planet‟s
capacity to generate additional biomass, without jeopardizing
natural ecosystems.
European Environment Agency, Scientific Committee
15 September 2011
The EEA Scientific Committee has made public an opinion on the environmental
impacts of biofuel use in Europe. The Scientific Committee recommends a new,
comprehensive scientific study on the environmental risks and benefits of biofuels, and
that the EU target to increase the share of biofuels used in transport to 10 % by 2020
should therefore be suspended.