Web-palveluiden aiheuttamaa hiilijalanjälkeä tulisi vähentää

Perttu Tolvanen

Digipalveluiden ympäristökuormitus ja hiilijalanjälki on kerännyt viime aikoina huomiota. Etenkin Tieken GreenICT-hanke on järjestänyt erilaisia tapahtumia ja keskustelutilaisuuksia aiheen ympärillä, mutta myös yksittäiset alan toimijat ovat ryhtyneet kiinnittämään asiaan enemmän huomiota.

Allekirjoittanutkin oli puhumassa Tieken GreenICT:n järjestämässä webinaarissa aiheesta (video / slaidit / artikkeli). Tosin lähinnä todeten, että kovin paljon tähän asiaan ei tällä hetkellä kiinnitetä huomiota ja asioiden mittaaminenkin on varsin vaikeata vielä nykyisin. Myös Evermaden Jaakko Alajoki kirjoitti hiljattain aiheesta, toivoen enemmän keskustelua aiheesta, mutta myös todeten mittaamishaasteen. Alajoki on ollut aiheesta myös puhumassa podcastissa. Aiemmin myös Valu Digitalin Lauri Alppisara kirjoitti aiheesta, antaen myös konkreettisia optimointivinkkejä.

Ikävä totuushan on se, että myös digitaaliset palvelut kuormittavat ympäristöä. Ja kenties vielä ikävämpi totuus on se, että digitaalisten palveluiden kuormitus kasvaa joka vuosi, jopa useita kymmeniä prosentteja. Asiat eivät siis mene parempaan suuntaan.

Tosin aina tietysti voi vedota siihen, että moni digitaalinen palvelu vähentää kuormitusta jostain muualta. Esimerkiksi verkkopankit ja erilaiset asiointipalvelut vähentävät tarvetta liikkua konttoreille asioimaan, ja verkkokaupat vähentävät ympäristön fyysistä kuormitusta verrattuna aiempaan malliin. Tämä on varmasti usein totta, mutta monella alueella digitaalisista palveluista on jo tullut se peruspalvelu, jota kaikki käyttävät. Tällöin kyse ei ole enää uudesta ja paremmasta tavasta, vaan ihan arkisesta asiasta. Tällöin on syytä kiinnittää huomiota siihen, mikä on tuon verkkopankin tai asiointipalvelun hiilijalanjälki, etenkin jos palvelun käytössä puhutaan sadoista tuhansista käyttäjistä, jopa miljoonista.

Olemme myös saavuttaneet palveluiden kehityksessä vaiheen, jossa emme enää vain optimoi olemassa olevia prosesseja. Yhä useammin digitaaliset palvelut tuovat jotain uutta, mikä ei ollut aiemmin mahdollista. Esimerkiksi Wolt ja Foodora ja monenlaiset mobiilipelit ovat hyviä esimerkkejä palveluista, jotka ovat synnyttäneet aivan uudenlaista liiketoimintaa ja kuormitusta, mikä ei ollut aiemmin mahdollista ilman digitaalisia palveluita. Näin digitaalisuus ei aina ole ekologista, vaikka palvelut hyötyjä tuottaisivatkin. Hyvätkin digitaaliset palvelut voivat kiihdyttää kulutusjuhlaa ja ympäristötuhoa.

Moniin palveluihin myös nykyisin liitetään tekoälyä tai seurantateknologiaa tai muita lisäpalveluita, jotka saattavat kuormittaa merkittävästikin palvelimia jossain päin maailmaa tai ylikuormittaa meidän omia päätelaitteitamme. Moni palvelu kuluttaakin suhteettomasti energiaa taustalla, lähes huomaamattomasti.

Jokaisen näitä palveluita rakentavan tahon, olisi ainakin silloin tällöin syytä pysähtyä miettimään, mikä on se kokonaiskuormitus, joka jostain viattomasta aktiivisuusrannekkeesta, verkkokaupasta tai verkkopankkisovelluksesta syntyy maailmalle – ja voisiko sitä jotenkin pienentää?

Matala hiilijalanjälki tarkoittaa usein nopeata ja käytettävää palvelua asiakkaalle

Onneksi digitaalisen palvelun matalaa hiilijalanjälkeä voi ajatella myös yhtenä palvelun laatutekijänä. Matala hiilijalanjälki kun yleensä tarkoittaa digitaalisissa palveluissa hyötyjä, joista on myös etua käyttäjille. Hyvin optimoitu digitaalinen palvelu ei siis ole käsiin hajoava ja pahan makuinen pahvimuki, vaan yleensä optimointi näkyy käyttäjille nopeutena, keveytenä ja hyvänä käytettävyytenä.

Aina nopeus ei ole sama asia kuin keveys tai matala ympäristökuormitus

Palvelun nopeus käyttäjän näkökulmasta ei tosin aina tarkoita samaa kuin matala hiilijalanjälki. Esimerkiksi verkkokaupan hakuihin ja listauksiin voidaan saada nopeutta ihan vain ostamalla reilusti palvelinkapasiteettia. Käyttäjälle asti kovat kustannukset ison pilvipalvelun kapasiteetista eivät näy.

Samoin moni nopeaksi mainostettu Javascriptillä raskaasti tehty verkkopalvelu voi olla käyttäjän näkökulmasta nopea vain erittäin tehokkaalla päätelaitteella (esim. tekniikanmaailma.fi). Hieman vanhemmalla päätelaitteella sama sivusto voi olla tuskastuttavan hidas ladata ja käyttää.

Nämä ilmiöt ovat kumpikin esimerkkejä siitä, miten modernit tavat tehdä asioita eivät välttämättä ole kaikista näkökulmista katsottuna askeleita eteenpäin.

Tiedonsiirron optimoinnissa korostuvat kuvat ja seurantajäljittimet

Esimerkiksi Aalto-yliopiston vuonna 2022 julkaistussa tutkimuksessa on tutkittu kotimaisten verkkosivustojen tiedonsiirtoa ja sen jakautumista eri osiin. Tiedonsiirto on toki vain yksi osa hyvin optimoitua palvelua, mutta se on varsin merkittävä osa-alue, ja vaikuttaa myös olennaisesti käyttäjien kokemukseen, etenkin jos tiedonsiirtokapasiteetti on rajoittunut tai rajallista.

Kaikkia toteutusmalleja koskettava, ja tiedonsiirron määrän kannalta erittäin merkittävä asia, ovat isot kuvat. Kuvien tarkkuus ja esityskoot ovat kasvaneet tasaisesti, joten niiden viemä tiedonsiirtomäärä on suhteellisesti kasvanut erittäin merkittäväksi. Eri arvioiden mukaan kuvat vievät jopa 50 prosenttia verkkosivustojen käyttämästä tiedonsiirtokapasiteetista. Täten esimerkiksi tiedonsiirron optimoinnin näkökulmasta kuvien lataukseen pitäisi kiinnittää erittäin paljon huomiota. Erilaiset viivästetyn lataamisen (ns. lazy load) tekniikat ovat onneksi yleistyneet, mutta näiden sopisi tulevan vielä paljon nykyistäkin yleisemmiksi.

Optimointia kuvien suhteen voi tehdä myös siten, että kuvia ei esimerkiksi jaella botti-tyyppisille käyttäjille, kuten esimerkiksi Valu Digital tekee osalla sivustoistaan.

Esimerkiksi verrattuna html:n viemään tiedonsiirtokapasiteettiin ovat kuvat keskimäärin 50 kertaa suurempi haaste. Tiedonsiirrosta keskimäärin 1 prosentti on html:aa. Täten esimerkiksi html:n määrän optimoinnilla ei saavuteta lainkaan samoja etuja kuin keskittymällä optimoimaan kuvien latausta.

Tästä näkökulmasta katsottuna on välillä hieman outoa kuunnella digitoimistojen myyntipuheita esimerkiksi staattisten html-sivujen jakelusta. Epäilemättä staattiset html-sivut ovat nopeampia jaella ja ladata, mutta kun html:n kokonaisrasitus on prosentin luokkaa kokonaisuudesta, on saavutettava vaikutus parhaimmillaankin varsin pieni (staattiset sivut toki keventävät yleensä palvelinkuormaa, joten staattisuudella on toki merkitystä palvelimen resurssikulutuksen näkökulmasta).

Staattisten html-sivujen eduista puhuvien tahojen kannattaisikin verrata mallia enemmän esimerkiksi raskaisiin Javascript-toteutuksiin ja puhua näiden sivustojen kuormittavuudesta päätelaitteille – ja korostaa esimerkiksi sivuston nopeutta muutaman vuoden vanhoilla päätelaitteilla. Moni Javascript-vetoisesti tehty palvelu kun voi olla hyvin raskas ladata käyttäjän päätelaitteen näkökulmasta.

Seurantajäljittimet ovat todella merkittävä ympäristökuormituksen aiheuttaja

Toinen erittäin merkittävästi tiedonsiirtoa kuormittava tekijä ovat erilaiset kolmansien osapuolien seurantajäljittimet. Tuore Aalto-yliopiston tutkimus havaitsi yli 40 prosenttia sivustojen kuormasta muodostuvan kolmannen osapuolen resursseista, mutta tutkimuksessa ei ole eritelty valitettavasti sitä, kuinka iso osa tästä kokonaisuudesta on nimenomaan erilaisia jäljittimiä ja näiden lataamia resursseja. Todennäköisesti puhutaan varsin isosta osuudesta, mutta tarkempaa tutkimustietoa ei ole valitettavasti saatavilla.

Jäljitinten tuoma osuus liikenteestä lienee myös asia, joka kasvaa, mitä isompia kokonaisuuksia tarkastellaan. Iso osa analytiikka- ja mainontajäljittimistä kuormittaa käyttäjän selainta ja muita resursseja jokaisen sivulatauksen yhteydessä, seuraten käyttäjän toimintaa ja välittäen tietoa palvelimille. Muiden elementtien kohdallahan tiedonsiirto ja kuormitus tyypillisesti vähenee, mitä pidempään käyttäjä käyttää sivustoa, koska ladatut elementit löytyvät jo käyttäjän laitteelta. Seuranta- ja mainontajäljittimet kuitenkin työskentelevät täysillä jokaisella latauksella ja jopa silloinkin kun käyttäjä vain vierittää sivua.

Palvelinten optimoinnissa ensimmäinen askel tulisi olla uusiutuvaan energiaan siirtyminen

Isossa kuvassa kolmas merkittävä tekijä (kuvien ja jäljittimien lisäksi) on palvelinten käyttämä energia. Kaikki web-palveluthan tarvitsevat jonkinlaisia palvelimia toimiakseen, ja ne tarvitsevat niitä oli palveluilla käyttäjiä tai ei. Tässä asiassa onneksi on edistytty aika paljonkin 2000-luvulla. Nykyisin aika harva palvelu enää toimii täysin omilla palvelimillaan. Tyypillisempää on erilaisten virtualisoitujen ja jaettujen ympäristöjen käyttäminen. Tällöin samaa kapasiteettia käyttävät monet eri palvelut.

Toki edelleen on isoja asiakkaita, jotka saattavat esimerkiksi kahdentaa omia palvelimiaan, ihan vain kaiken varalta. Tämä on kuitenkin aika harvinaista enää nykyisin.

Palvelinten energiankulutuksessa se ensimmäinen askel on varmistaa, että omat palvelimet pyörivät päästöttömällä energialla. Tätä asiaa voinee tällä hetkellä pitää jo aika yleisenä asiana, johon jotkut digitoimistot esimerkiksi ovat kiinnittäneet huomiota, mutta asiakkaiden tarjouspyyntöihin tämä asia ei ole vielä levinnyt. Tämä lienee kuitenkin se ensimmäinen asia, joka tapahtuu, eli web-palvelimilta vaaditaan ympäristöystävällisyyttä niiden energialähteiden kautta.

Päätelaitteiden huomioimisessa olemme vasta alkutaipaleella

Nopeus ja keveys sivustoissa, uusiutuva energia palvelimissa – näistä ei mikään ole täysin uusi asia web-alalla. Päätelaitteiden kohdalla olemme kuitenkin aika alkuvaiheessa vielä, ja tämä on varsin merkittäväkin musta aukko ajattelussamme.

Esimerkiksi Iphonen hiilijalanjäljestä jopa 84 prosenttia muodostuu laitetta valmistettaessa (lähteenä iPhone 13 Pro -laitteen ympäristökuormitus). Täten esimerkiksi puhelimen energiankulutuksen optimointi ei ole lainkaan yhtä merkityksellinen asia kuin puhelimen elinkaari laitteena. Keskimääräisen elinkaaren pidentäminen jo muutamalla kuukaudellakin on todella paljon merkityksellisempää kuin vaikkapa energiankulutuksen optimointi. Tämä ei tietysti tarkoita sitä, etteikö se energiankulutuksen optimointi ole merkityksellistä myös, mutta suhteessa uuden laitteen aiheuttamaan ympäristökuormitukseen se on paljon pienempi asia. (Ja todennäköisesti energiankulutuksen optimointi auttaa myös laitteen elinkaaren pidentämisessä.)

Ja mikä saa ihmiset vaihtamaan puhelimensa tai läppärinsä? Onko se uusi ja parempi kamera tai kestävämpi akku? Ehkä, mutta varsin usein kyse on myös siitä, että erilaiset digitaaliset palvelut tuntuvat vanhalla puhelimella hitaalta – ja tämä hitaus alkaa jossain vaiheessa ärsyttämään, mistä se sitten johtuukaan. Ja tässä tullaan yhteen polttavimmista ongelmista, joka syntyy siitä, että meidän rakentamamme web-palvelut ovat vuosi vuodelta raskaampia. Me osallistumme tähän varustelukierteeseen rakentamalla raskaita digitaalisia palveluita, jotka toimivat hitaasti ja huonosti vanhoilla puhelimilla.

Voisiko tälle asialle tehdä jotain? Voisimmeko tehdä enemmän aidosti nopeiden, keveiden ja kestävien palveluiden rakentamiseksi?

Väitän, että voimme.

Ensinnäkin, asiakkaina meidän tulee vaatia toteutuskumppaneiltamme kevyempiä, nopeampia ja matalamman hiilijalanjäljen digipalveluita. Moni asia lähtee kehittymään vasta, kun asiakkaat alkavat vaatia sitä.

Esimerkiksi uusiutuvan energian vaatimus web-palvelinten energianlähteenä tulisi olla oletuslähtökohta tarjouspyynnöissä. Sivustojen latausnopeutta kannattaa myös painottaa laadullisena mittarina, ja erityisesti kannattaa painottaa latautumisnopeutta hieman vanhemmilla puhelimilla. Tällöin teknisesti yleensä päädytään keventämään ja optimoimaan sivustoa tavoilla, jotka tuottavat vähemmän kuormitusta päätelaitteille.

Toimistoina ja tekijöinä meidän taas tulee kehittää ja korostaa osaamistamme laadukkaiden web-palveluiden tekijöinä. Ympäristöystävällisyys, keveys, nopeus ja uusiutuvan energian käyttö tulee nähdä kilpailuetuna ja erityisosaamisena. Tämä on alue, joka vaatii perehtymistä, opettelua ja testaamista. Kaikkien asioiden mittaaminen ei vielä tällä hetkellä onnistu kovin helposti, mutta kokonaisuutena tämä on alue, jossa tulokset ovat mitattavissa ja todennettavissa.

On myös todennäköistä, että asiakkaiden kiinnostus näiden asioiden arvioimiseen ja mittaamiseen vain kasvaa tulevina vuosina.

PS. Tilaa Vierityspalkin kerran kuukaudessa ilmestyvä uutiskirje, joka koostaa artikkelit, linkkivinkit, työpaikat ja julkaisut (uutiskirjeellä on jo yli 900 tilaajaa).

Jätä kommentti