Kuoppamäki Kirsi & Lehvävirta Susanna 2016. Mitigating nutrient leaching from green roofs with biochar. Landscape and Urban Planning 152: 39-48. Julkaisu on vapaasti luettavissa 16.6.2016 asti. Free access until 16th June 2016.

Viherkattojen yksi tärkeimmistä hyödyistä kaupunkiympäristössä on hulevesien hallinta, mutta kasvualustasta suotautuvan veden laatu voi vaihdella paljon. Pahimmillaan siinä on suuria ravinnepitoisuuksia. Erityisesti fosforin huuhtoutuminen on ongelma viherkatoilla. Pääkaupunkiseudulla inventoitujen viherkattojen valumavesistä mitattiin paljon suurempia sekä typen että fosforin pitoisuuksia kuin läheisiltä kasvittomilta bitumi- tai peltikatoilta. Metallipitoisuuksissa tulos oli kuitenkin enimmäkseen päinvastainen. Kasvualustaan lisättävien aineiden kuten biohiilen on havaittu edistävän ravinteiden pidättymistä. Rakensimme eteläiseen Lahteen viherkattokokeen, jossa lisättiin biohiiltä enimmäkseen kierrätetystä murskatusta tiilestä koostuvaan kasvualustaan ja jossa kasvillisuus perustettiin kahdella tavalla: käyttämällä esikasvatettuja niittymattoja tai istuttamalla taimia ja kylvämällä siemeniä. Monitoroimme biohiilen vaikutuksia valumaveden laatuun vuoden ajan kaikkina eri vuodenaikoina, myös talvella, kun viherkatot jäätyivät ja sulivat. Aluksi biohiili ei vaikuttanut ravinnepitoisuuksiin, mutta vuoden kuluttua perustamisesta biohiili selkeästi pidätti ravinteita. Kokonaistypen ja -fosforin kokonaiskuormitus oli vuositasolla merkitsevästi vähäisempi biohiilellä parannetuista viherkatoista verrattuna ilman biohiiltä oleviin viherkattoihin. Kaupunkien viherrakenteen toteuttamisessa on tärkeää löytää ratkaisuja, jotka eivät tuota ekosysteemiepäpalveluja, kuten ravinnekuormitusta. Tutkimuksemme mukaan biohiilen lisäys kasvualustaan voi olla osa ratkaisua tähän ongelmaan.

Green roofs may have great potential for managing urban runoff but their effects on the quality of infiltrating water are highly variable. At worst, it can contain high concentrations of nutrient pollutants, especially phosphorus. We made a survey in southern Finland and found much higher concentrations of phosphorus and nitrogen in runoff from existing green roofs than nearby non-vegetated bituminous and tin roofs. However, metal concentrations in runoff generally exhibited an opposite pattern. Media mixtures with aggregates, such as biochar, have been suggested as a means of retaining nutrients in green roof substrate. Thus, we set up a green roof platform experiment in order to study the amendment of biochar in a substrate consisting of mainly recycled crushed brick, by using two vegetation establishment methods: pre-grown mats and planting with seeds and plug plants. We monitored the effect of biochar on runoff during one year across all four seasons, including winter with periods of freezing and thawing. At the beginning of the experiment we found negligible impacts of biochar, but when the systems had matured for less than one year, biochar retained nutrients. The total annual loads of both nutrients were significantly reduced by biochar amendment in both green roof types. Efficient solutions are needed if urban greening, such as green roofs, is to be applied in a way that does not produce ecosystem disservices like nutrient pollution. According to our results, amending green roof substrates with biochar could be a partial solution to the nutrient pollution problem.