The impacts of urban structure and the related consumption patterns on the carbon emissions of an average consumer

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering | Doctoral thesis (article-based) | Defence date: 2012-03-23
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2012
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
98
Series
Aalto University publication series DOCTORAL DISSERTATIONS, 25/2012
Abstract
Climate change, in the form of global warming, has been a hot topic throughout the present millennium, and is currently becoming a more and more widely accepted phenomenon. Urban areas hold a central position in the search for feasible climate change mitigation opportunities as a significant share of all the global greenhouse gas (GHG) emissions is closely related to urban structures. Embracing the situation, cities worldwide are setting ambitious GHG reduction targets. However, the strategies to attain these are still evolving. One explanation is that the cities and urban areas in developed countries are demand and consumption centers where the majority of all consumed goods are imported from outside of the city boundaries. Thus, the traditional geographically restricted assessment methods cannot produce sufficient information for effective carbon management. The dissertation argues that in order to create city level carbon mitigation strategies, which would materialize the potential related to urban areas, it is necessary to identify and understand the emissions caused by the consumers. Derived from this, the dissertation strived to account for all the carbon emissions caused by the inhabitants in different types of urban structures, i.e. their carbon consumption, including the upstream emissions of production and supply chains. To create a clear understanding of the issue, a multiple case study approach was chosen in the Finnish context with each of the individual studies reported in academic journals or conference publications. The studies employ a method based on hybrid life cycle assessment, along with an assessment model developed to calculate city and sub-city level carbon consumption. The main argument of the dissertation is that in the context of the study, the urban structure of an area per se seems to have little effect on the carbon emissions of an average consumer of the area. Rather, the overall consumption volume seems to affect the carbon consumption so strongly that a higher consumption volume indicates higher carbon consumption regardless of the type of the urban structure. The urban structure has a direct impact only on the emissions related to private driving, whereas the emissions from other consumption activities closely follow the overall consumption. Thus, while the environmental, social and functional importance of high urban density and the building type have been demonstrated in a number of studies, from the climate change perspective these factors are not decisive and they are not sufficient measures for effective city level carbon management.

Ilmastonmuutos, tarkemmin ilmaston lämpeneminen, on ollut kuuma puheenaihe läpi kuluvan vuosituhannen, ja ilmiön olemassaolo hyväksytään yhä laajemmin. Kaupunkialueilla on keskeinen asema etsittäessä tehokkaita ja kannattavia ratkaisuja ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi, koska merkittävä osuus maailman kasvihuonekaasupäästöistä liittyy tiiviisti kaupunkirakenteisiin. Myös tämä tilanne on laajasti tunnustettu, ja kaupungit ympäri maailmaa asettavat kunnianhimoisia vähennystavoitteita päästöilleen. Strategiat tavoitteiden saavuttamiseksi ovat usein kuitenkin puutteellisia. Yksi selittävä tekijä on kaupunkien ja kaupunkialueiden asema kulutuskeskuksina, joihin kulutettavat hyödykkeet tuodaan muualta. Perinteiset kaupunkien ja kaupunkialueiden sisällä syntyviä päästöjä tarkastelevat arviointimenetelmät eivät tällaisessa tilanteessa kykene tuottamaan riittävää pohjaa tehokkaalle kaupunkitason hiilijohtamiselle. Tässä väitöskirjassa pyritään näyttämään, että kaupunkirakenteisiin liittyvän kasvihuonekaasujen vähennyspotentiaalin tehokas hyödyntäminen vaatii asukkaiden kulutuksesta aiheutuvien päästöjen tunnistamista ja ymmärtämistä. Tältä pohjalta väitöskirjassa rakennetaan kuva asukkaiden kulutuksen aiheuttamista päästöistä erityyppisissä aluerakenteissa, ts. heidän hiilikulutuksestaan, huomioiden tuotannon ja kuljetusten päästöt elinkaarinäkökulmasta globaalilla tasolla. Kattavan ymmärryksen saavuttamiseksi väitöskirja rakentuu useille samaa aihepiiriä eri näkökulmista tarkasteleville tapaustutkimuksille Suomen aluekontekstissa. Kaikkien viiden väitöskirjaan kuuluvan tutkimuksen tulokset on julkaistu artikkeleina akateemisissa julkaisuissa vuosina 2010-2011. Väitöskirjan tutkimuksissa rakennettiin hybridi-elinkaarilaskentamenetelmää hyödyntävä arviointimalli kaupunkien ja kaupunkialueiden asukkaiden hiilikulutuksen laskemiseksi. Tuloksista nouseva väitöskirjan pääväite on, ettei aluerakenne tai aluetyyppi itsessään vaikuta merkittävästi keskimääräisen asukkaan kasvihuonekaasupäästöihin. Ratkaiseva tekijä näyttäisi olevan tämän sijaan kulutuksen volyymi, joka vaikuttaa niin merkittävästi, että korkeampi kulutustaso viittaa korkeampiin kasvihuonekaasupäästöihin aluerakenteista riippumatta. Aluerakenne vaikuttaa suoraan ainoastaan yksityisautoilun päästöihin, kun taas kaikkeen muuhun kulutukseen liittyvät päästöt seuraavat tiiviisti kulutustasoa. Näin ollen, vaikka aluerakenteiden tiiviyden ympäristö-, sosiaaliset ja toiminnalliset hyödyt ovat monesta näkökulmasta merkittäviä, ilmastonmuutoksen suhteen tämä ei ole riittävä eikä edes merkittävä tekijä, eikä se voi ohjata kaupunkien hiilijohtamista.
Description
Supervising professor
Junnila, Seppo, Professor, Dr.
Keywords
life cycle assessment, LCA, urban structure, city, climate change, consumption, carbon emissions, global greenhouse gas, elinkaarianalyysi, LCA, aluerakenne, kaupunki, ilmastonmuutos, kulutus, hiilidioksidi, kasvihuonekaasu
Other note
Parts
  • [Publication 1]: Jukka Heinonen, Seppo Junnila, and Matti Kuronen. 2010. A life cycle assessment of carbon mitigation possibilities in metropolitan areas. In: Pekka Huovila and Ville Raasakka (editors). Sustainable Community - buildingSMART. Proceedings of the Sustainable Building Conference 2010 (SB 2010). Espoo, Finland. 22-24 September 2010. Helsinki, Finland. Finnish Association of Civil Engineers. 13 pages. ISBN 978-951-758-506-4.
  • [Publication 2]: Jukka Heinonen and Seppo Junnila. 2011. Case study on the carbon consumption of two metropolitan cities. The International Journal of Life Cycle Assessment, volume 16, number 6, pages 569-579.
  • [Publication 3]: Jukka Heinonen and Seppo Junnila. 2011. Implications of urban structure on carbon consumption in metropolitan areas. Environmental Research Letters, volume 6, number 1, 014018, 9 pages.
  • [Publication 4]: Jukka Heinonen and Seppo Junnila. 2011. A carbon consumption comparison of rural and urban lifestyles. Sustainability, volume 3, number 8, pages 1234-1249.
  • [Publication 5]: Jukka Heinonen, Riikka Kyrö, and Seppo Junnila. 2011. Dense downtown living more carbon intense due to higher consumption: a case study of Helsinki. Environmental Research Letters, volume 6, number 3, 034034, 9 pages.
Citation