EU:n 2030 ilmasto- ja energiakehys - arvio LULUCF-sektorin sisällyttämisen mahdollisuuksista ja ristiriidoista Suomelle

201

EU:n 2030 ilmasto- ja energiakehys – arvio LULUCF-sektorin sisällyttämisen mahdollisuuksista ja ristiriidoista Suomelle

Tämä tutkimus kartoittaa EU:n vuodelle 2030 asetettavien ilmasto- ja energiatavoitteiden vaihtoehtoja, etenkin maankäyttösektorin (LULUCF) osalta, sekä eri tavoin aseteltujen tavoitteiden mahdollisia vaikutuksia Suomen kannalta. EU:n nykyinen ilmastopolitiikka jakaa kasvihuonekaasupäästöt kolmeen suurempaan kokonaisuuteen: päästökauppasektoriin, ei-päästökauppasektoriin ja maankäyttösektoriin (LULUCF). Näistä kahdelle ensimmäiselle on asetettu EU-tasoiset päästötavoitteet vuodelle 2030, mutta maankäyttösektorin rooli on vielä avoin. Suomen kannalta maankäyttö on hyvin oleellinen tekijä johtuen Suomen metsien suuresta hiilinielusta ja puupohjaisen energian merkittävästä osuudesta Suomen energiajärjestelmässä. Tutkimus pyrkii kuvaamaan millä tavoin metsien käyttö, energiajärjestelmä ja kasvihuonekaasupäästöt vuorovaikuttavat toistensa kanssa erilaisilla ehdotetuilla EU-tason ilmastopolitiikkakehikoilla, sekä mitä vaikutuksia eri vaihtoehdoilla voi olla metsäteollisuuteen, energiankäyttöön, kasvihuonekaasupäästöihin ja laajemmin Suomen kansantalouteen

Maatalouden ravinnetietovaranto – työkalu viranomaisille ja viljelijöille

Julkaisun sivua 2 on päivitetty 14.4.2022: Kannen kuva: Riku Lumiaro.Maatalouden aiheuttaman vesien rehevöitymisongelman ratkaisemisessa tarvitaan tehokasta maatalouden ympäristösääntelyä. Tätä sääntelyä uudistetaan parhaillaan. Nykyiset rajoitukset lannoitetypen käytölle täydentyvät lannoitelainsäädäntöön tuotavilla, kaikkia viljelijöitä koskevilla säännöksillä fosforilannoituksen enimmäismääristä. Samalla vapaaehtoisen maatalouden ympäristökorvauksen ehdoksi asetetut lannoitusrajat poistuvat. Tämä raportti käsittelee lannoituksen ja maatilan viljelytoimien suunnittelua sekä enimmäislannoitusmäärien valvontaa tukevan peltolohkokohtaisen ravinnetietovarannon tarvetta ja tietosisältöä. Tällaiseen viranomaiskäyttöön tarkoitettuun digitaaliseen ravinnetietovarantoon kerättäisiin kaikkien Suomen peltolohkojen ravinne-, viljely- ja satotiedot. Ravinnetietovarantoa ylläpitäisi Ruokavirasto. Tällä hetkellä lannoitusta ja lannan levitystä valvotaan maatiloilta kerättävien peltolohkokohtaisten muistiinpanojen avulla. Lohkokohtaiset muistiinpanot saadaan viranomaisten käyttöön vuosittain vain pientä osaa tiloista koskevien valvontojen yhteydessä, eikä niitä kerätä tai välitetä järjestelmällisesti viranomaisten käyttöön. Näin ollen tilojen keräämää aineistoa hyödynnetään viranomaistoiminnassa vain vähän. Ravinnetietovarantoon kaikilta peltolohkoilta kerättäväksi suunnitellut viljavuus-, viljely- ja satotiedot tehostaisivat ravinteiden käytön valvontaa ja auttaisivat muodostamaan kokonaiskuvan Suomen peltolohkojen viljavuuden muutoksesta ja ravinnehuuhtoumapotentiaalista. Maanviljelijöiden haastattelut osoittavat, että joillekin viljelijöille lohkokirjanpito on hyvän tilanhoidon työkalu, kun taas toisille se edustaa perusteetonta kontrollia ja tilan toimintaan puuttumista. Fosforirajoihin suhtaudutaan eri tavoin. Tämä osaltaan korostaa valvonnan merkitystä. Jos pelisäännöt ovat selvät ja niiden noudattamista seurataan, ovat säännöt kaikille samat. Osa haastatelluista viljelijöistä epäilee, että näin ei tällä hetkellä ole. Maatalouden ravinnetietovarannon käyttöönotto vaatii viljelijöiltä lisätoimia lähinnä niillä tiloilla, jotka eivät tällä hetkellä tee lohkokohtaisia muistiinpanoja nykyisen ympäristökorvauksen edellyttämässä laajuudessa sekä niillä tiloilla, joilla lohkomuistiinpanoja ei tallenneta digitaalisesti. Muut merkittävimmät käytännön muutostarpeet koskevat viljavuustutkimusten maanäytteiden oton luotettavuuden lisäämistä, kasvirekisterien yhdenmukaistamista sekä reaaliaikaisen lannoitevalmisterekisterin perustamista. Ravinnetietovarannon perustaminen edellyttää uutta lainsäädäntöä. Kaikille viljelijöille tulee säätää velvollisuus pitää ja raportoida viranomaiselle nykyisen ympäristökorvausjärjestelmän tasoista lohkokirjanpitoa tavalla, joka mahdollistaa enimmäislannoitusmäärien valvonnan. Vaikka ravinnetietovaranto on tarkoitettu ensisijaisesti viranomaistarkoituksiin, sen sisältämät tiedot ovat pääosin julkista ympäristötietoa, jonka saatavuuden rajoittamiselle ei ole perusteita. Tietojen luovuttamisesta on kuitenkin säädettävä erikseen joko yleisesti ympäristötietoja koskevalla julkisuuslain muutoksella tai sisällyttämällä ravinnevarantoon sisältyvien ympäristötietojen luovuttamista koskevat säännökset ravinnekuormituksen rajoittamista koskevaan erityislainsäädäntöön

EpiMetal:an open-source graphical web browser tool for easy statistical analyses in epidemiology and metabolomics

MOTIVATION: An intuitive graphical interface that allows statistical analyses and visualizations of extensive data without any knowledge of dedicated statistical software or programming. IMPLEMENTATION: EpiMetal is a single-page web application written in JavaScript, to be used via a modern desktop web browser. GENERAL FEATURES: Standard epidemiological analyses and self-organizing maps for data-driven metabolic profiling are included. Multiple extensive datasets with an arbitrary number of continuous and category variables can be integrated with the software. Any snapshot of the analyses can be saved and shared with others via a www-link. We demonstrate the usage of EpiMetal using pilot data with over 500 quantitative molecular measures for each sample as well as in two large-scale epidemiological cohorts (N >10 000). AVAILABILITY: The software usage exemplar and the pilot data are open access online at [http://EpiMetal.computationalmedicine.fi]. MIT licensed source code is available at the Github repository at [https://github.com/amergin/epimetal]

Multiple targets identified with genome wide profiling of small RNA and mRNA expression are linked to fracture healing in mice

Long-bone fracture is a common injury and its healing process at the fracture site involves several overlapping phases, including inflammation, migration of mesenchymal progenitors into the fracture site, endochondral ossification, angiogenesis and finally bone remodelling. Increasing evidence shows that small noncoding RNAs are important regulators of chondrogenesis, osteogenesis and fracture healing. MicroRNAs are small single-stranded, non-coding RNA-molecules intervening in most physiological and biological processes, including fracture healing. Angiogenin-cleaved 5' tRNA halves, also called as tiRNAs (stress-induced RNAs) have been shown to repress protein translation. In order to gain further understanding on the role of small noncoding RNAs in fracture healing, genome wide expression profiles of tiRNAs, miRNAs and mRNAs were followed up to 14 days after fracture in callus tissue of an in vivo mouse model with closed tibial fracture and, compared to intact bone and articular cartilage at 2 months of age. Total tiRNA expression level in cartilage was only approximately one third of that observed in control D0 bone. In callus tissue, 11 mature 5'end tiRNAs out of 191 tiRNAs were highly expressed, and seven of them were differentially expressed during fracture healing. When comparing the control tissues, 25 miRNAs characteristic to bone and 29 miRNAs characteristic to cartilage tissue homeostasis were identified. Further, a total of 54 out of 806 miRNAs and 5420 out of 18,700 mRNAs were differentially expressed (DE) in callus tissue during fracture healing and, in comparison to control bone. They were associated to gene ontology processes related to mesenchymal tissue development and differentiation. A total of 581 miRNA-mRNA interactions were identified for these 54 DE miRNAs by literature searches in PubMed, thereby linking by Spearman correlation analysis 14 downregulated and 28 upregulated miRNAs to 164 negatively correlating and 168 positively correlating miRNA-mRNA pairs with chondrogenic and osteogenic phases of fracture healing. These data indicated that tiRNAs and miRNAs were differentially expressed in fracture callus tissue, suggesting them important physiological functions during fracture healing. Hence, the data provided by this study may contribute to future clinical applications, such as potential use as biomarkers or as tools in the development of novel therapeutic approaches for fracture healing.</p

EpiMetal: an open-source graphical web browser tool for easy statistical analyses in epidemiology and metabolomics

Motivation: An intuitive graphical interface that allows statistical analyses and visualizations of extensive data without any knowledge of dedicated statistical software or programming.Implementation: EpiMetal is a single-page web application written in JavaScript, to be used via a modern desktop web browser.General features: Standard epidemiological analyses and self-organizing maps for datadriven metabolic profiling are included. Multiple extensive datasets with an arbitrary number of continuous and category variables can be integrated with the software. Any snapshot of the analyses can be saved and shared with others via a www-link. We demonstrate the usage of EpiMetal using pilot data with over 500 quantitative molecular measures for each sample as well as in two large-scale epidemiological cohorts (N>10 000).Availability: The software usage exemplar and the pilot data are open access online at [http://EpiMetal.computationalmedicine.fi ]. MIT licensed source code is available at the Github repository at [https://github.com/amergin/epimetal].</div

Proof of concept for quantitative urine NMR metabolomics pipeline for large-scale epidemiology and genetics

Background:Quantitative molecular data from urine are rare in epidemiology and genetics. NMR spectroscopy could provide these data in high throughput, and it has already been applied in epidemiological settings to analyse urine samples. However, quantitative protocols for large-scale applications are not available. Methods:We describe in detail how to prepare urine samples and perform NMR experiments to obtain quantitative metabolic information. Semi-automated quantitative line shape fitting analyses were set up for 43 metabolites and applied to data from various analytical test samples and from 1004 individuals from a population-based epidemiological cohort. Novel analyses on how urine metabolites associate with quantitative serum NMR metabolomics data (61 metabolic measures; n = 995) were performed. In addition, confirmatory genome-wide analyses of urine metabolites were conducted (n = 578). The fully automated quantitative regression-based spectral analysis is demonstrated for creatinine and glucose (n = 4548). Results:Intra-assay metabolite variations were mostly <5%, indicating high robustness and accuracy of urine NMR spectroscopy methodology per se. Intra-individual metabolite variations were large, ranging from 6% to 194%. However, population-based inter-individual metabolite variations were even larger (from 14% to 1655%), providing a sound base for epidemiological applications. Metabolic associations between urine and serum were found to be clearly weaker than those within serum and within urine, indicating that urinary metabolomics data provide independent metabolic information. Two previous genome-wide hits for formate and 2-hydroxyisobutyrate were replicated at genome-wide significance. Conclusion:Quantitative urine metabolomics data suggest broad novelty for systems epidemiology. A roadmap for an open access methodology is provided