Süsinikujalajälg – mis ja kuidas?

pilt

Kellele on õppematerjal mõeldud?

Õppematerjal on mõeldud huvikooli (loodus)õpetajale, kes saab kõigepealt ise materjaliga tutvuda ning seejärel kasutada seda õpilastega tunni läbiviimiseks. Materjal on koostatud nii, et seda saab läbida erinevatel raskusastmetel, põhikooli esimese vanuseastme õpilastega võiks teha vähem teooria osi ja rohkem mänge ja ülesandeid (õpetaja juhendis märgitud rohelisega) ja arutelusid (märgitud sinisega). Vanemad õpilased võiksid rohkem süveneda ka teooria osadesse, läbi teha CO2e ülesande keerulisema variandi ning aruteludes minna süvitsi.

Õppematerjali tutvustus

Õppematerjali eesmärk on mõista süsinikujalajälje kontseptsiooni, kasvuhoonegaaside soojendamise potentsiaali ja õppida arvutama kasvuhoonegaaside masse. Samuti mõista kasvuhoonegaaside allikaid ja sidujaid, mõtestada Eesti riigi süsinikujalajälge võrdluses teiste riikidega ning teadvustada õpilase enda jalajälge.

Õpiväljundid: õppija teab süsinikujalajälje ja süsiniku ekvivalendi mõisteid, oskab välja tuua peamisi inimkonna poolt lisatud kasvuhoonegaase, teab, mis on globaalse soojendamise potentsiaal (GWP) ja oskab seda rakendada; oskab arvutada teiste kasvuhoonegaaside osakaale CO2 ekvivalendis. Õpilane teab kasvuhoonegaaside allikaid ja sidujaid, süsinikujalajälge per capita ja total (GDP – SKP, sisemajanduse koguprodukt), mõtestab Eesti riigi süsinikujalajälge võrdluses teiste riikidega, oskab hinnata jalajälje kalkulaatoreid ja enda tegevusi süsinikujalajälje kontekstis. Samuti suureneb õppija arutlemisoskus ja funktsionaalne lugemisoskus, info otsimise ja süstematiseerimise oskus ning ümbritseva maailma mõtestamise oskus.

Sõltuvalt laste vanusest, rühma suurusest ja õpetaja valikutest (kas ja millised osad läbi tehakse) võtab ülesande läbitegemine aega 1–10 tundi. Alati võib mõnda teemalt pikemalt käsitleda ja kui läbitakse ka selle õppematerjaliga seotud teisi õppematerjale (vt õpetajajuhendi alapeatükki seosed teiste õppematerjalidega), siis võib selle teemaga katta kogu poolaasta tunnid. Valikuvõimalusi on siin palju. CO2e ülesande juures on lihtsam ja keerulisem variant, seetõttu on ka õpilaste töölehed antud lihtsa ja keerulisema variandiga. Töölehti võib õpetaja oma soovi järgi muuta, nt ise otsustada, kui palju lahenduskäigust ette anda.

Spetsiifilisi eelteadmisi õppematerjali läbimiseks ei ole vaja, siiski tuleb CO2 ekvivalendi ülesande raskema variandi juures kasuks protsendi mõistmine ning ristkorrutise teadmine. Kui neid eelteadmisi pole, võib valida ülesande kergema variandi.

Materjal õpetajale (esitlus)

Materjal õpilasele (lihtsam ja keerulisem tööleht)

Hindamine

Autor: Liisi Jakobson

Sissejuhatuseks

Süsinikust ja süsinikujalajäljest räägitakse kliimamuutuste kontekstis palju. Ja seda põhjendatult. Süsinikujalajälg mõõdab kasvuhoonegaaside hulka ja ilma liigsete kasvuhoonegaasideta ei peaks me üldse kliimamuutustest rääkima. Enamasti räägitakse süsinikujalajäljest kui pelgalt ühest numbrist. Selle õppematerjaliga tahame minna natuke kaugemale – teeme selgeks, kust see number tuleb ja miks seda just süsinikujalajäljeks (mitte nt metaanijalajäljeks) nimetatakse.

Iga õppija on oma taustaga, iga rühm on oma nägu.

Kui klassis on veel kõhklejaid kliimamuutuste inimtekkelisuses (ja pole aega kiirgustasakaalu õppematerjali läbida, vt järgmine alapeatükk), siis võiks enne alustamist näidata järgmisi klippe: „Maakeral on palavik“ (NASA) https://www.youtube.com/watch?v=WH5wR0AMw5g ja „Tavalised kahtlusalused“ (NASA) https://www.youtube.com/watch?v=0bCztD_YOYU.

Kui klassis on arvamus, et ega see Eestis ikka midagi väga ei muuda, siis võiks vaadata klippe: „Milline on kliimamuutuse mõju Eestis?“ (Keskkonnaministeerium), https://www.youtube.com/watch?v=rs-C45540S0 ja „Kuidas on Eesti kliima muutunud?“ (Keskkonnaministeerium) https://www.youtube.com/watch?v=fQVuxf0QP0Y.

Esitluse lõpus on lingid klippidele veel järgmistel teemadel (kõik eestikeelsed): kasvuhoonegaasid, fossiilkütuste ajalugu, energiarevolutsioon, kohanemine. Saate neid vastavalt oma õpilaste vajadusele ülesandesse juurde panna.

Seosed teiste õppematerjalidega

  • Kiirgustasakaalu õppematerjali soovitame läbida enne selle õppematerjali läbimist, et õppijatel oleks ühine arusaam kliimamuutuste põhjuste kohta.
  • Süsinikukalkulaatori teema juures võib süvitsi minemiseks läbida erinevate majapidamiste energiakulude võrdlemise õppematerjali.
  • Kliimaõigluse õppematerjali võiks teha pärast selle õppematerjali läbimist või kõrvalpõikena erinevate riikide jalajälje alateema juures (slaidid 14–17)
  • Inimtekkeliste kliimamuutustega seotud väärarusaamade õppematerjali võiks läbida slaidi juures nr 16.

Tunni kulg

Siin on tunni kulg või pigem kommentaarid slaididele. Võite esitluse jagada väiksemateks osadeks, neid omavahel kombineerida või võtta rohkem aega ning võtta järjest läbi kõik esitluse teemad. Rohelisega on välja toodud ülesanded, sinisega arutelud.

1. Alustage arutlusringiga. Näidake õpilastele slaidi nr 2 ja laske neil pakkuda, millega on tegemist? Kõigepealt saab ära nimetada üksikud nähtused ja seejärel otsige üldnimetajat. Nad peaksid lõpuks jõudma kliimamuutuste ja nende mõjudeni. Soovitame õpetajal kindlasti eelnevalt tutvuda Kliimamuutuste ABC-ga (https://kliimatarkused.ut.ee/kliimamuutuste-abc), et osata õpilaste küsimustele vastata. Vajadusel kasutage videoklippe (vt linke esitluse lõpust).

2. Slaidid 3–5. Mida meie saame ära teha? Kõigepealt püüdke õpilaste mõtted ilma suunamata (slaide näitamata) kätte saada. Arutlege. Slaide võib kasutada mõtete ärgitamiseks.

Võime avaldada oma meelt. Erineval viisil.

Väga oluline on ka kliimamuutuste teema mõistmine ning teadlike otsuste langetamine. Sellepärast teemegi endale kõigepealt selgeks, mis on süsinikujalajälg ja miks see kõik nii tähtis on.

3. Slaidid 6. Mida õpilased teavad süsinikujalajäljest? Mida see näitab? Milleks seda kasutatakse? Selgitage mõistet. Süsinikujalajälg on keskkonda heidetava süsinikdioksiidi jt kasvuhoonegaaside koguhulk, mis võimaldab hinnata inimtegevuse mõjusid keskkonnale, eriti kliimamuutusele. Süsinikujalajälg = CO2 ekvivalent!

4. Slaid 7–10. Peamised kasvuhoonegaasid ja nende allikad. Kui see osa on õpilastel juba selge, võib selle rahulikult vahelt ära jätta ja minna kohe CO2 ekvivalendi arvutamise juurde. Siiski, kui otsustate õpilastega selle läbi teha, on slaidid 8–10 head kasvuhoonegaaside allikate ja sidujate ülevaatamiseks. Saate õpilastel lasta pakkuda, millise kasvuhoonegaasiga on tegemist ja vastus ilmub peale klahvivajutust.

5. CO2 ekvivalendi (slaid 11) juures tuleb kõigepealt teha selgeks, mis on GWP. Eesti keeles praegusel hetkel teist lühendit kasutusel ei ole, nii et võiksime kasutada selle koha peal kas pikka eestikeelset mõistet (globaalse soojendamise potentsiaal) või ingliskeelset lühendit (GWP). Igal kasvuhoonegaasil on oma GWP. Definitsiooni järgi võrdub CO2 GWP ühega. Praegu on 11 slaid kujundatud nii, et ekraanil on kõigepealt GWP definitsioon ja saab õpilastelt küsida, mille definitsioon see on. Võib teha ka vastupidi. Kui teha läbi Google otsing (lapsed võivad teha nt telefoniga), saame nt metaani kohta väga erinevaid numbreid GWP-de kohta: alates 21 kuni pea 90-ni välja. Miks see nii on? Sellel on mitu põhjust.

  • Kõige olulisem on selgeks teha, mitme aasta lõikes GWP-d vaadatakse. Kuna CO2 eluiga on keskmiselt 100 aastat, siis süsinikujalajälje arvutamisel vaadeldaksegi GWP-sid just 100 aasta lõikes (kuigi CH4 enda eluiga on keskmiselt umbes 10 aastat). 100 aasta lõikes on metaani GWP-d kahekümne ja kolmekümne vahel. Kui aga vaadelda lühemat ajaperioodi, siis on GWP väärtus kõrgem.
  • Oluline on ka märkida, et siinkohal räägime metaani keskmisest globaalse soojendamise potentsiaalist. Aja jooksul on GWP-de hinnang (teadmised) ka muutunud. Näiteks IPCC 2. raportis anti 100 aasta lõikes CH4 GWP hinnanguks 21, viiendas raportis aga juba 28 (Global Warming Potential Values).

NB! Metaanist rääkides võiks õpilastelt küsida, kas Eestis ka metaangaasi looduslikult maa seest välja immitseb? (nt Aksi, Keri ja Prangli saare juures jäävaheaja setete vahel; https://et.wikipedia.org/wiki/Metaan)

6. CO2 ekvivalendi ülesanne on õpilaste töölehtedel (samuti slaidid 12–13). Saame teada, mitu kg CO2, CH4 ja N20 emiteeriti iga Eesti elaniku kohta 2021. aastal. Arvutuste tulemusena peaksid õpilased mõistma, miks kasutame mõistet süsinikujalajälg ja mitte nt metaanijalajälg. Kuigi CH4 ja N20 on suurema GWP-ga, on nende mõju CO2-ga võrreldes siiski väike.

2021. aastal oli Eesti kasvuhoonegaaside emissioon elaniku kohta 11,5 tonni*. Arvutame välja mitu kilogrammi sellest moodustas CO2, CH4 ja N2O.

Andmed

Kasvuhoonegaas **GWP ***CO2e per capita (2021) kg
CO2 1 9407
CH4 28 995
N2O 265 814

*See näitaja on võetud Euroopa Komisjoni aruandest (https://edgar.jrc.ec.europa.eu/report_2022) ja võib erinevate allikate põhjal olla veidi erinev (sõltub mida täpselt arvesse võetakse, nt kas rahvusvahelist transporti, maakasutuse muutust ja metsandust arvestatakse või mitte).

**IPCC 5. aruande hinnang (Global Warming Potential Values)

***Arvutatud kliimaministeeriumi kodulehe (https://kliimaministeerium.ee/rohereform-kliima/kasvuhoonegaasid) andmete alusel.

Lahendus

Iga kasvuhoonegaasi massi saamiseks tuleb gaasi CO2 ekvivalent läbi jagada gaasi globaalse soojendamise potentsiaaliga.

Tulemuseks saame

CO2: 9407/1 = 9407 kg

CH4: 995/28 ~ 36 kg

N2O: 814/265 ~ 3 kg

Pärast tulemuse leidmist arutlege, kas on põhjendatud, et kutsume seda just süsinikujalajäljeks, mitte näiteks metaanijalajäljeks.

2021. aastal oli Eesti kasvuhoonegaaside emissioon elaniku kohta 11,5 tonni*. Arvutame välja mitu kilogrammi sellest moodustas CO2, CH4 ja N2O.

NB! Ära aja segi süsinikujalajälge per capita ja süsinikujalajälge SKP (total, GBD) kohta.
Andmed

Kasvuhoonegaas **GWP ***% Eesti riigi emissioonist (2021) ***CO2e SKP kohta
CO2 1 81,8% 10,4 milj t
CH4 28 9% 1,1 milj t
N2O 265 7,6% 0,9 milj t

*See näitaja on võetud Euroopa Komisjoni aruandest (https://edgar.jrc.ec.europa.eu/report_2022) ja võib erinevate allikate põhjal olla veidi erinev (sõltub mida täpselt arvesse võetakse, nt kas rahvusvahelist transporti, maakasutuse muutust ja metsandust arvestatakse või mitte).

**IPCC 5. aruande hinnang (Global Warming Potential Values)

***Andmed kliimaministeeriumi kodulehelt (https://kliimaministeerium.ee/rohereform-kliima/kasvuhoonegaasid).

Lahendus

1) Leia CO2 kogus per capita. Kuna definitsiooni järgi on CO2 GWP üks, siis on CO2 kogus nii CO2e kui CO2 enda kogusena täpselt sama.

11500 × 0,818 = 9407 kg

2) Leiame teiste kasvuhoonegaaside kogused CO2e per capita

Selleks saame kasutada ristkorrutist:

10,4 milj t – 9407 kg

1,1 milj t – x kg

0,9 milj t – y kg

x = 9407 kg × 1,1 milj t/10,4 milj t = 995 kg

y = 9407 kg × 0,9 milj t/10,4 milj t = 814 kg

3) Iga kasvuhoonegaasi massi saamiseks tuleb gaasi CO2 ekvivalent läbi jagada gaasi globaalse soojendamise potentsiaaliga.

Tulemuseks saame

CO2: 9407/1 = 9407 kg

CH4: 995/28 ~ 36 kg

N2O: 814/265 ~ 3 kg

Pärast tulemuse leidmist arutlege, kas on põhjendatud, et kutsume seda just süsinikujalajäljeks, mitte näiteks metaanijalajäljeks.

7. Järgmise alateemana võrdleme erinevate riikide süsinikujalajälge (slaidid 14–16). Alustame mänguga (slaid 14). Iga õpilane saab valida endale riigi, mille elanik ta soovib mängus olla. Slaidil nr 14 on toodud 10 riiki, neid võib vähemaks võtta, juurde panna või välja vahetada. Andmed riikide kohta saate Euroopa Komisjoni aruandest (https://edgar.jrc.ec.europa.eu/report_2022). Oleks väga hea, kui õpilastel tekiks küsimus, et kuidas Eesti jalajälg saab olla suurem kui Hiina oma? Muidugi oli mängus jalajälg elaniku kohta (per capita) ja seda ei tohi sassi ajada jalajäljega riigi kohta (total, GDP – SKP, sisemajanduse koguprodukt), aga neid aetakse vahel sassi ja oleks hea, kui õpilastel tekiks küsimus. Selle võimaluse suurendamiseks võib mängides jääda sihilikult veidi hägusaks, kas tegu on riigi või elaniku jalajäljega. Kui õpilasel on tekkinud küsimus, siis võtab ta vastuse huviga vastu. Selgitus riigi ja elaniku jalajälje kohta on toodud slaidil nr 15. Samas on toodud ka suurimad reostajad riikide kaupa. Loomulikult pole Eesti Venemaast ega Hiinast suurem reostaja (riigi kohta).

Slaidil nr 16 on toodud olukord, kus need kaks jalajälge on segi aetud. Pealkirjas on õigesti, aga tekst on kirjutatud nii, et viidatakse Eesti riigile, mitte elanikule. Siia saab siduda Väärarusaamade õppematerjali.

Mängu lõpetuseks või ka täiesti eraldi võib teha ARUTELU. Mitu korda on Eesti elaniku jalajälg suurem maailma keskmise inimese jalajäljest, Etioopia elaniku jalajäljest? Miks? Siin tuleb rääkida Eesti energeetikast ja põlevkivist (slaid 17). Eraldi teemana võiks arutleda Eesti ja Läti erinevusi. Peamiseks põhjuseks on ikka energeetika. Lätis kasutatakse palju hüdroenergiat. Samas ostavad lätlased palju energiat sisse. Siin saab lastega sellel teemal arutleda. Selle kohta on hea artikkel ilmunud ajakirjas Diplomaatia: https://diplomaatia.ee/lati-meie-omast-erinev-energeetika/. Riikide võrdluse teemaga saab süvitsi minna Kliimaõigluse õppematerjaliga.

8. Liigume riikide juurest üksikisiku tasandile. Slaidil nr 18 on õpilastele ülesanne erinevate süsinikujalajälje kalkulaatorite kohta. See koosneb kõigepealt tehnilisest osast (igaühel tuleb vähemalt kahe erineva kalkulaatoriga oma jalajälg välja arvutada) ja arutlevast osast (millest erinevused tulevad; milline on nende arvates nende kohta kõige tõepärasem; kas mõne muu riigi elaniku kohta töötavad paljud kalkulaatorid paremini – mis võib olla selle põhjuseks?).

Internetis on saadavala väga erinevaid süsinikujalajälje kalkulaatoreid. Paljud kalkulaatorid töötavad hästi USA kohta, mitmed Suurbritannia kohta. Ühte ja head jalajälje kalkulaatorit Eesti elaniku jaoks ei ole. Eestikeelse kalkulaatori leiab siit: LifestyleTest (tuleb valida riik). Samuti on eestikeelne „MinuJalajälg SEB”, mis on kättesaadav telefonides (nt Androidides Google Play alt) . Ragn Sellsi kodulehel olev kliimakalkulaator on ingliskeelne, aga saab valida riigi. Valik süsinikujalajälje kalkulaatoreid on saadaval näiteks siin (kalkulaatoris nr 5 UN Carbon Footprint Calculator saab sisestada asukohariigi).

Eesti elanike kohta näitavad enamus kalkulaatorid liiga väikest jalajälge. Põhjuseks on see, et kalkulaatorid ei arvesta Eesti põlevkivienergiaga.

9. Arutlege, milliste tegevustega saaks iga inimene oma süsinikujalajälge vähendada. Slaidil nr 19 on toodud joonis IPCC kuuendast raportist leevendamise tegevuste kohta. Arutlege, kas kõik teemad said kaetud või jäi midagi puudu? (slaid nr 20). IKT sektori heitkoguste kohta on veel väga vähe andmeid ja konkreetsed numbrid võivad sõltuda mitmetest asjaoludest (nt sellest, milliseid servereid andmete hoitmiseks kasutatakse). Eesti keeles praegusel hetkel veel selleteemaline kirjandus prakitliselt puudub. Soovitusliku lisamaterjali all on toodud eestikeelne materjal eGreeni projektist, kus on lisaks küsitluse tulemustele ja soovitustele säästva digikäitumise kohta ka veidi teavet IKT sektori heitkoguste kohta.

Mida saame meie teha, et meie IKT sektori heitekogus oleks väiksem? Digikoristusega on ehk mitmed õpilased juba eelnevalt kokku puutunud. Paluge neil meelde tuletada või ise välja mõelda, kuidas saaksime oma harjumusi selles valdkonnas muuta (slaid 21). Siin saab koos õpilastega osad tegevused praktiliselt läbi teha. Kustutage erinevates seadmete mittevajalikud rakendused, veebilehitseja ajalugu ja mittevajalik sisu (sotsiaalmeedias). Mõtisklege mõistliku voogedastuse (nii vähe kui võimalik) ja pilveteenuse kasutamise üle (nt võimaldab pilveteenuse kasutamine vältida suure manusega e-kirjaga saatmist, samas pikka aega mingi dokumendi pilveteenuses hoidmisega varundatakse tarbetuid koopiaid).

10. Viimane ülesanne on õpilaste harjumuste ja CO2e seose kohta. Eelnevalt on hea läbida süsinikujalajälje kalkulaatori ülesanne või kasutada õpilastega Mondo kliimakarte. Seejuures pole oluline täpsete numbrite teadmine (mis on nagunii alati keskmised), vaid erinevate tegevuste võrdlus omavahel. Paluge õpilastel täita töölehel olev joonis. Võite eelnevalt arutleda, kui suured on üksteisega võrreldes erinevate tegevuste jalajäljed. Saate kasutada 22. slaidi. Otsuste tegemisel aitavad kaasa Mondo kliimakaardid või info süsinikujalajäljekalkulaatoritest (nt LifestyleTest – testi tehes jookseb lehe üleval arvestuslik süsinikujalajälg).

Soovituslik lisamaterjal

Eestikeelsed videoklipid

Eelmine
Järgmine