Arktinen alue lämpenee ja sulaa

Uudessa tutkimuksessa on tarkasteltu arktisen alueen ilmastonmuutosta. Arktinen alue lämpenee huomattavasti nopeammin kuin maapallo keskimäärin. Jäätiköt menettävät massaansa, merijään ja lumipeitteen laajuus pienenevät ja ikirouta lämpenee sekä sulaa.

ArcticWarming

Arktinen alue on muutoksen kourissa. Jää- ja lumipeitteen sulaminen vähentää auringonvalon heijastumista takaisin avaruuteen. Tämä voimistaa alueella vallitsevaa lämpenemistä. Arktisen alueen lämpenemisnopeuden on havaittu olevan noin 0,6 celsiusastetta per vuosikymmen, kun koko maapallon keskimääräinen lämpenemisnopeus on ollut alle 0,2 celsiusastetta per vuosikymmen viimeisen kolmenkymmenen vuoden aikana.

Arktisen alueen lämpeneminen näkyy kaikissa kryosfäärin (eli maapallon “jääkehän”) osissa. Arktisen alueen merijään laajuus on pienentynyt noin 3,8 prosenttia per vuosikymmen. Monivuotisen merijään laajuus on pienentynyt vielä nopeammin, 11,5 prosenttia per vuosikymmen.

Grönlannin jäätikkö on menettänyt jäämassaansa noin 34 miljardia tonnia vuodessa vuosien 1967 ja 2011 välillä. Tämä vastaa noin 0,09 millimetrin merenpinnan nousua vuosittain. Jäämassan hävikki on kuitenkin ollut kiihtyvää. Vuosien 2002 ja 2011 välillä Grönlannin jäätikkö menetti noin 215 miljardia tonnia jäätä vuosittain. Vuoristojäätiköt koko maailmassa menettivät jäämassaansa 226 miljardia tonnia vuosittain aikavälillä 1971-2009. Vuosien 1993 ja 2009 jäähävikki oli kiihtynyt 275 miljardiin tonniin vuosittain.

Kevätaikaisen lumipeitteen laajuus on pienentynyt arktisella alueella noin kaksi prosenttia per vuosikymmen vuosien 1967 ja 2012 välillä. Ikiroudan lämpenemistä on havaittu monilla paikoilla pohjoisella pallonpuoliskolla. Ikiroudan aktiivisen kerroksen, eli kerroksen, joka keskimäärin sulaa kesän aikana ja jäätyy uudelleen syksyllä, on havaittu ulottuvan syvemmälle maanpinnan alle. Lisäksi roudan on havaittu ohentuneen.

Lähteet:

Comiso, J. C. and Hall, D. K. (2014), Climate trends in the Arctic as observed from space. WIREs Clim Change. doi: 10.1002/wcc.277. [tiivistelmä]

Luentokalvosarja aiheesta vuodelta 2008.

Ilmastonmuutos ja metsät – uutta tutkimustietoa

Metsät reagoivat ilmastonmuutokseen eri alueilla eri tavoin. Joillakin alueilla ilmaston lämpeneminen mahdollistaa metsien leviämisen uusille alueille. Joillakin alueilla ilmaston lämpeneminen lisää puiden vedentarvetta ja samalla aiheuttaa kuivuutta, eli vähentää saatavilla olevan veden määrää. Tämä vähentää metsien kasvua. Ohessa on esitelty muutamia satunnaisesti valittuja uusia tutkimuksia ilmastonmuutoksen vaikutuksesta metsiin eri puolilla maapalloa.

kuusimetsa

Ihmiskunnan hiilidioksidipäästöistä alle puolet jää ilmakehään, koska sekä meriin että maa-alueille sitoutuu hiiltä ilmakehästä. Maa-alueiden hiilinielu on kaksinkertaistunut 1960-luvulta nykypäivään. Hiilinielun aiheuttajat ja sijainnit ovat vielä suhteellisen huonosti tiedossa. (Phillips ja Lewis)

Kun ihmiskunnan maankäyttö jätetään pois laskuista, loput maa-alueiden hiilinielusta näyttää olevan metsissä. Metsien hiilinielu on jakautunut eri puolille maapalloa. Merkittäviä hiilivirtoja menee pohjoisiin ja lauhkean vyöhykkeen metsiin sekä tropiikin koskemattomiin metsiin. Trooppisten koskemattomien metsien hiilinielu näyttää vähentyneen hieman viime aikoina. Maankäytöstä tulevat hiilipäästöt kumoavat trooppisten koskemattomien metsien hiilinielua, ja tropiikki näyttääkin olevan lähes hiilineutraali tässä mielessä. (Phillips ja Lewis)

Yingchun Liu ja muut ovat arvioineet lämpötilan, sademäärän ja metsien iän vaikutusta maanpinnan yläpuolella olevan biomassan tiheyteen. Tutkimuksessa oli mukana vanhoja metsiä 897 paikalta eri puolilta maapalloa. Tutkimuksessa selvisi, että suurin biomassan tiheys esiintyy keskileveysasteiden metsissä, joissa vuoden keskilämpötila on 8-10 celsiusastetta ja keskimääräinen vuotuinen sademäärä on 1000-2500 millimetriä. Biomassan tiheys on suurimmillaan, kun metsä on 450-500 vuotta vanha. Tämä on suurempi kuin aiemmissa tutkimuksissa, joissa arvio on ollut 100-200 vuotta. Suurin osa tutkimuksen metsistä oli 80-450 vuotta vanhoja, ja niissä hiiltä kertyi enemmän kuolleeseen biomassaan kuin elävään biomassaan.

Pohjois-Amerikka

Metsien kuolleisuuden on havaittu lisääntyneen maapallolla viime aikoina. Tätä ei ole voitu ennustaa nykyisillä kasvillisuusmalleilla. Tutkimusten mukaan kuolleisuuden lisääntyminen johtuu ilmaston ja kilpailun yhteisvaikutuksesta. Tällainen yhteisvaikutus ei ole mukana malleissa, koska yhteisvaikutuksia on vaikea arvioida ja lisäksi tarvitaan säännöllisiä havaintoja yksittäisistä puista pitkältä aikaväliltä.

Clark ja muut ovat arvioineet tekijöiden yhteisvaikutusta Kaakkois-Yhdysvalloissa 20 vuoden havaintomateriaalin perusteella. Heidän mukaansa tekijöiden yhteisvaikutus ohjaa metsien reagointia ilmastonmuutokseen, joten yhteisvaikutusten puuttuminen malleista johtaa epätarkkoihin ennusteisiin. Lisääntynyt kuivuus ei näytä vaikuttavan eniten niihin lajeihin, joiden kasvunopeus reagoi voimakkaimmin sademäärien muutoksiin, vaan niihin lajeihin, jotka ovat riippuvaisia paikallisen ympäristön resursseista. Tutkimuksen tulokset tukevat aiempia arvioita savannien lisääntymisestä Kaakkois-Yhdysvalloissa metsien kustannuksella.

Ueyama ja muut ovat mitanneet hiilidioksidivuota Alaskan sisäosissa sijaitsevassa mustakuusimetsässä vuosien 2003 ja 2011 välillä. Kyseisessä metsässä biomassan määrä ja ekosysteemin hengitys (ihmisen ja eläinten tapaan myös kasveilla on hengittämistä vastaavia toimintoja ja uloshengityksessä niilläkin vapautuu hiilidioksidia ilmakehään) olivat yhteydessä lämpötilaan siten, että lämpeneminen lisäsi sekä biomassan että hengityksen määrää.

Vuotuista hiilidioksiditasapainoa ohjasi kuitenkin lähinnä ekosysteemin hengitys eikä biomassan määrä. Tutkimuksen kattamalla aikavälillä metsä muuttui hiilinielusta hiilen lähteeksi keskiarvon ollessa lähellä nollaa. Ekosysteemin hengityksen lisääntyminen syksyllä oli liitettävissä alueella tapahtuneeseen voimakkaaseen lämpenemiseen syksyllä.

Girardin ja muut ovat selvitelleet kasvillisuuden ja ilmaston yhteyttä toisiinsa Pohjois-Amerikassa. Heidän tuloksiensa mukaan poikkeuksellisen monien mustakuusien kasvu alkoi hidastua 1900-luvun loppupuolella. Kasvun hidastuminen 1900-luvun lopulla on luonteeltaan erilainen kuin kasvun hidastumisjaksot 1800-luvulla. Tuolloin kasvun hidastuminen liittyi aina ilmaston viileään jaksoon. Viimeaikainen kasvun hidastuminen on kuitenkin tapahtunut hyvin lämpimän ilmastojakson aikana. Näyttää siltä, että ilmaston lämpeneminen saa kasvit tarvitsemaan enemmän vettä ja kun vettä ei ole enempää, kasvu hidastuu. Tutkijoiden mukaan myös merijään väheneminen arktisella alueella on vaikuttanut asiaan, koska merijään määrä vaikuttaa kosteusolosuhteisiin.

Keski-Amerikka

Feeley ja muut ovat tarkastelleet puulajien leviämistä korkeammalle vuoristoon Costa Ricassa ilmaston lämmetessä. Tutkimuksessa laskettiin puulajit vuosittain kymmeneltä hehtaarin kokoiselta koealalta, jotka sijaitsivat eri korkeuksilla. Korkeus vaihteli välillä 70-2800 metriä merenpinnasta. Tutkimuksen tuloksien mukaan koealoilla aiemmin matalalla kasvaneet puulajit lisääntyivät. Puulajien arvioitu siirtymisnopeus korkeammalle oli kuitenkin hiukan ennustettua hitaampaa.

Puulajien siirtymisen havaittiin johtuvan siitä, että korkeammalla elämään tottuneiden puulajien yksilöitä kuoli enemmän kuin matalalla elämään tottuneiden lajien yksilöitä. Tämä viittaa siihen, että monien trooppisten puulajien saattaa olla vaikea sopeutua tulevaan lämpimämpään ilmastoon. Sellaisten lajien tulevaisuus riippuu siitä, miten hyvin ne pystyvät siirtymään uusille alueille, joissa on niille sopivampi ilmasto. Yhä korkeammalle vuoristoon mentäessä maapinta-ala vähenee, joten tilaa eri puulajeille on vähemmän.

Eurooppa

Shuman ja muut ovat arvioineet hiilen kertymistä Venäjän metsiin. Tutkimuksen tuloksien mukaan metsiin kertyisi reilusti hiiltä maanpinnan yläpuolelle, jos metsien annettaisi vanheta 150-vuotiaiksi ennen puiden kaatamisen aloittamista. Tutkijoiden mielestä on kuitenkin epätodennäköistä, että metsät saisivat olla rauhassa niin kauan.

Pensaiden ja puiden odotetaan leviävän arktiselle tundralle ilmaston lämmetessä. Pohjois-Siperiassa tästä on toistaiseksi ollut melko vähän todisteita. Frost ja Epstein ovat tutkineet pensaiden ja puiden esiintymisen muutoksia 11 alueella Pohjois-Siperian tundralla. Tutkimuksessa vertailtiin 1960-luvun satelliittivalokuvia nykyisiin. Puiden ja pensaiden kattama alue lisääntyi yhdeksällä alueella. Leppien esiintymisalue lisääntyi Luoteis-Siperian viidellä tutkimusalueella noin 5-25 prosenttia. Taimyrin niemimaalla ja Pohjois-Siperian alangolla lehtikuusien esiintymisalueet lisääntyivät noin 3-7 prosenttia kolmella tutkimusalueella, mutta neljännellä alueella esiintymisalueet vähenivät ikiroudan sulamisen takia. Itä-Siperiassa yhdellä tutkimusalueella lepän ja männyn esiintymisalueet lisääntyivät noin kuusi prosenttia, mutta toisella tutkimusalueella ei tapahtunut huomattavaa muutosta.

Keskimääräinen kesälämpötila on noussut suurimmalla osalla tutkimusalueista 1960-luvun puoliväliin verrattaessa, mutta esiintymisalueiden laajeneminen ei ole ollut voimakkaasti yhteydessä lämpötilan muutokseen. Esiintymisalueiden laajeneminen oli voimakkaammin yhteydessä sademäärien muutokseen. Puut ja pensaat näyttävät siis olevan leviämässä Pohjois-Siperian tundralle. Leviämisnopeus vaihtelee kuitenkin huomattavasti alueittain. Huomattavia muutoksia saattaa tapahtua jo muutamassa vuosikymmenessä kosteilla pensasvoittoisilla alueilla, kuten Luoteis-Siperiassa. Muutokset tapahtuvat hitaammin mannermaisemmissa olosuhteissa Keski- ja Itä-Siperiassa.

Mazza ja Manetti ovat tutkineet mäntyihin kuuluvan pinjan kasvumuutoksia Italiassa Tyrrhenanmeren (välimeren alue Italian mannerosan, Sardinian ja Sisilian välissä) rannikolla. Tutkimuksien mukaan pinjojen kasvussa näkyi erityisesti merkitsevää hidastumista ja vähäisemmän kasvun ajanjaksoja. Kaksi 20 vuoden jaksoa alkaen 1920-luvulta ja 1970-luvulta olivat pinjojen kasvun kannalta huonoimmat. Voimakkaamman kasvun kausia sääteli eniten sademäärä. Sademäärän kasvu vaikutti monen vuoden ajalla maaperään imeytyneen kosteuden ansiosta.

Büntgen ja muut ovat selvitelleet männyn kasvua Espanjassa (kyseessä on sama mäntylaji kuin Suomessa kasvava). He mittasivat vuosirenkaiden leveyden 871 männystä 18 alueelta Keski-Espanjassa. Vuosirenkaiden leveyden vaihtelut ovat voimakkaasti yhteydessä vuorokauden lämpötilaeron (vuorokauden maksimi- ja minimilämpötilan erotus) muutokseen 1950-luvulta lähtien. Pohjois-Atlantin oskillaatio näkyy vaihteluna vuosirenkaiden leveydessä. Pitkällä aikavälillä mäntyjen kasvu hidastuu, mikä näyttää olevan yhteydessä Keski-Espanjan pitkäaikaiseen kuivumistrendiin, joka alkoi 1970-luvulla. Ilmastomallien simulaatioiden perusteella tämä muutos tulee jatkumaan koko kuluvan vuosisadan ajan, joten alueen ekologiassa on odotettavissa muutoksia.

Aasia

Hongyan Liu ja muut ovat selvitelleet metsien muutoksia Keski-Aasiassa ilmaston lämmetessä. Alueelta on toistaiseksi ollut melko vähän tietoa ilmaston vaikutuksesta metsiin. Tutkimuksen tuloksien mukaan vuodesta 1994 jatkunut puiden kasvun hidastuminen rajoittuu puolikuivilla alueilla kasvaviin metsiin. Puolikuivilla alueilla ilmaston lämpeneminen on voimistanut kasvien tarvetta saada vettä ja puiden kasvu on hidastunut veden puutteen takia. Vedenpuute on lisäksi pahentunut lisääntyvän kuivuuden takia. Myös tulipalot, kasvitaudit ja hyönteistuhot ovat lisääntyneet viime aikoina. Ilmaston lämpenemisen jatkuessa vedenpuutteen odotetaan lisääntyvän. Tämä saattaa johtaa Keski-Aasian puolikuivilla alueilla kasvavien metsien vähenemiseen.

Wu ja muut ovat tarkastelleet puiden kasvua Luoteis-Kiinassa Tianshanin vuoristossa. Kyseisellä alueella tärkeä puiden kasvua rajoittava tekijä on maaperän kosteus. Tutkimuksessa havaittiin puiden kasvun erojen eri vuosien välillä olevan yhteydessä huhtikuun lämpötilaan 1970-luvulta alkaen siten, että lämpimämpi huhtikuu aiheutti vähäisempää puiden kasvua. Näyttää siis siltä, että kevään lämpeneminen hidastaa puiden kasvua. Tutkijoiden mukaan tämä johtuu siitä, että lämpimämpi kevät kuivattaa maaperää, jolloin puut eivät saa tarpeeksi vettä ja kasvu hidastuu.

Australia

Rawal ja muut ovat tutkineet Australiassa kasvavien kuuden Eukalyptus-puulajin kasvun muutoksia ilmaston muuttuessa. Tutkimuksen puulajeista kolme oli lämpimistä ja kuivista metsistä sekä kolme viileistä ja kosteista metsistä. Lämpimissä ja kuivissa metsissä elävät lajit osoittautuivat kestävämmäksi korkeammille lämpötiloille ja kuivemmille olosuhteille kuin viileissä ja kosteissa metsissä elävät lajit. Ilmastonmuutoksen odotetaan muuttavan olosuhteet Australiassa lämpimämmiksi ja kuivemmiksi, joten viileissä ja kosteissa metsissä elävien lajien kasvu saattaa taantua ilmaston muuttuessa, kun taas lämpimien ja kuivien metsien lajit saattavat pystyä säilyttämään nykyisen kasvuvauhdin.

Lähteet:

Ulf Büntgen, Fernando Martínez-Peña, Jorge Aldea, Andreas Rigling, Erich M. Fischere, J. Julio Camarero, Michael J. Hayes, Vincent Fatton, Simon Egli, Declining pine growth in Central Spain coincides with increasing diurnal temperature range since the 1970s, Global and Planetary Change, Volume 107, August 2013, Pages 177–185, http://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2013.05.013. [tiivistelmä]

James S. Clark, David M. Bell, Matthew C. Kwit, Kai Zhu, Competition-interaction landscapes for the joint response of forests to climate change, Global Change Biology, DOI: 10.1111/gcb.12425. [tiivistelmä]

Kenneth J. Feeley, Johanna Hurtado, Sassan Saatchi, Miles R. Silman, David B. Clark, Compositional shifts in Costa Rican forests due to climate-driven species migrations, Global Change Biology, Volume 19, Issue 11, pages 3472–3480, November 2013, DOI: 10.1111/gcb.12300. [tiivistelmä]

Gerald V. Frost, Howard E. Epstein, Tall shrub and tree expansion in Siberian tundra ecotones since the 1960s, Global Change Biology, DOI: 10.1111/gcb.12406. [tiivistelmä]

Martin P. Girardin, Xiao Jing Guo, Rogier De Jong, Christophe Kinnard, Pierre Bernier, Frédéric Raulier, Unusual forest growth decline in boreal North America covaries with the retreat of Arctic sea ice, Global Change Biology, DOI: 10.1111/gcb.12400. [tiivistelmä]

Hongyan Liu, A. Park Williams, Craig D. Allen, Dali Guo, Xiuchen Wu, Oleg A. Anenkhonov, Eryuan Liang, Denis V. Sandanov, Yi Yin, Zhaohuan Qi, Natalya K. Badmaeva, Global Change Biology, Volume 19, Issue 8, pages 2500–2510, August 2013, DOI: 10.1111/gcb.12217. [tiivistelmä]

Yingchun Liu, Guirui Yu, Qiufeng Wang, Yangjian Zhang, How temperature, precipitation and stand age control the biomass carbon density of global mature forests, Global Ecology and Biogeography, DOI: 10.1111/geb.12113. [tiivistelmä]

Gianluigi Mazza, Maria Chiara Manetti, Growth rate and climate responses of Pinus pinea L. in Italian coastal stands over the last century, Climatic Change, September 2013, DOI: 10.1007/s10584-013-0933-y. [tiivistelmä]

Oliver L. Phillips, Simon L. Lewis, Evaluating the Tropical Forest Carbon Sink, Global Change Biology, 2013, DOI: 10.1111/gcb.12423. [tiivistelmä]

Deepa S. Rawal, Sabine Kasel, Marie R. Keatley, Cristina Aponte, Craig R. Nitschke, Environmental effects on growth phenology of co-occurring Eucalyptus species, International Journal of Biometeorology, October 2013, DOI: 10.1007/s00484-013-0756-6. [tiivistelmä]

Jacquelyn K Shuman et al 2013, Assessment of carbon stores in tree biomass for two management scenarios in Russia, Environ. Res. Lett. 8 045019 doi:10.1088/1748-9326/8/4/045019. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Masahito Ueyama, Hiroki Iwata, Yoshinobu Harazono, Autumn warming reduces the CO2 sink of a black spruce forest in interior Alaska based on a nine-year eddy covariance measurement, Global Change Biology, 2013, DOI: 10.1111/gcb.12434. [tiivistelmä]

Xiuchen Wu et al 2013, Prolonged limitation of tree growth due to warmer spring in semi-arid mountain forests of Tianshan, northwest China, Environ. Res. Lett. 8 024016 doi:10.1088/1748-9326/8/2/024016. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Maakaasun metaanivuodot voivat kääntää ilmastohyödyn haitaksi

IEA julkaisi Twitter-tilillään kuvan maakaasutuotannon metaanivuotojen vaikutuksesta maakaasun kasvihuonekaasupäästöihin:

IEAleakage

Vasemmalla on kivihiili ja oikealla maakaasu. Siniset palkit näyttävät, että ilman metaanivuotoja maakaasun kasvihuonekaasupäästöt olisivat vain noin puolet kivihiilen päästöistä tuotettua energiayksikköä kohti. Keltainen palkki kuvaa metaanivuotojen määrää parhaassa tapauksessa – edelleen jäädään selvästi kivihiilen päästöjen alle. Musta palkki kuvaa metaanivuotojen määrää pahimmassa tapauksessa ja päästöjen määrä nousee huomattavasti kivihiilen päästöjä korkeammaksi. Jos siis alamme korvaamaan kivihiilen käyttöä maakaasulla, tilanne voi mennä ilmaston kannalta paljon huonommaksi.

On kuitenkin huomattava, että kuvassa on esitetty ainoastaan kivihiilen poltosta syntyneet päästöt. Kivihiilikaivoksista pääsee myös metaania ilmakehään, joten on todennäköistä, että kivihiilen päästöt ovat jonkin verran korkeammat kuin kuvassa on esitetty. Oletettavasti metaanivuodot ovat kuitenkin selvästi pienempiä kuin maakaasutuotannossa, koska kivihiilikaivoksissa louhittavat materiaali on kiinteässä muodossa, kun taas maakaasutuotannossa tuote on kaasumaisessa muodossa.

Tähän asiaan sisältyy toinenkin ongelma. Kun maakaasuun on panostettu sillä mielellä, että saadaan ilmastohyötyjä, on jätetty panostamatta johonkin toiseen asiaan, josta olisi oikeasti voinut saada ilmastohyötyä. Niinpä maakaasun haitta voi olla kaksinkertainen: lisääntyvä ilmastohaitta ja menetetty hyöty. Koko maailman primäärienergiasta kivihiili edustaa 29,9 % ja maakaasu 23,9 % (vuoden 2012 tilanteen mukaan, BP Statistical Review of World Energy 2013), joten kyse on melko merkittävästä asiasta.

Lisäksi maakaasun poltosta pääsee kivihiiltä vähemmän aerosoleja, joilla on ilmastoa viilentävä vaikutus (Hayhoe ja muut, 2002). Siirtyminen kivihiilestä maakaasuun siis vähentää aerosolipäästöjä, eli vähentää ilmastoa viilentäviä päästöjä, eli lämmittää ilmastoa. Todellisuudessa tilanne saattaa siis olla vielä pahempi kuin yllä oleva kuva esittää. On kuitenkin muistettava, että monet aerosoleista ovat haitallisia ilmansaasteita, joiden väheneminen on sinällään hyvä asia.

Joka tapauksessa tämänhetkisen tiedon mukaan on olemassa se vaara, että maakaasua aletaan ottaa käyttöön paljon niin sanottuna siirtymäenergiana (väliaikaisena energian lähteenä, kunnes saadaan riittävästi vähäpäästöistä energiaa) ja tavoitteena ilmastohyöty, mutta todellisuudessa mennäänkin ilmaston kannalta ojasta allikkoon. On vieläpä mahdollista, että allikkoon mennään syvälle.

Lähteet:

IEA:n Twitterissä julkaisema kuva.

Statistical Review of World Energy 2013, BP.

Katharine Hayhoe, Haroon S. Kheshgi, Atul K. Jain, Donald J. Wuebbles, 2002, Substitution of Natural Gas for Coal: Climatic Effects of Utility Sector Emissions, Climatic Change, July 2002, Volume 54, Issue 1-2, pp 107-139, DOI: 10.1023/A:1015737505552. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Susien suuri merkitys luonnolle

On yleisesti tiedossa, että sudet tappavat toisia eläimiä. Susien läsnäolo kuitenkin antaa mahdollisuuden elämään monille lajeille. Yellowstonen kansallispuistoon palautetulla susikannalla on ollut elvyttävä vaikutus alueen luontoon ja sudet ovat vaikuttaneet jopa jokien virtaukseen.

YSsusi

Susia pidetään yleisesti vahinkoeläiminä, jotka olisi parasta tappaa pois häiritsemästä ihmisten elämää. Susilla on kuitenkin oma tärkeä roolinsa ekosysteemissä. Tarina Yellowstonen susista antaa kuvan susien merkityksestä koko luonnolle.

Sudet hävitettiin suuresta osasta Yhdysvaltoja 1900-luvun alkupuolella. Vuonna 1973 susi listattiin uhanalaiseksi ja Yellowstonen kansallispuistosta tuli yksi kolmesta alueesta, joissa susikannan haluttiin elpyvän.

Yellowstonen kansallispuistossa ei tuolloin ollut ollut yhtään susia kymmeniin vuosiin. Peurat laidunsivat Yellowstonen niityillä ja maisema oli kovan laidunnuksen seurauksena karu. Kasvillisuus oli lähes olematonta peurojen laiduntaessa kasvit pois.

Vuosien 1995 ja 1997 välillä kansallispuistoon istutettiin 41 sutta tarkoituksena elvyttää alueen susikanta. Susien saapuessa alueella alkoi tapahtua huomattavia muutoksia, vaikka susia olikin melko vähän. Sudet alkoivat tietysti saalistaa peuroja ruuakseen, mutta tämä on vasta osa tarinaa.

Susien vaikutus ekosysteemiin

Merkittävämpää on se, että peurojen käyttäytyminen muuttui susien tulon seurauksena. Peurat alkoivat kartella tiettyjä alueita, joissa ne joutuivat alttiiksi susille. Sellaisia alueita olivat esimerkiksi laaksot ja rotkot. Nuo alueet alkoivat heti uudistua laidunnuksen vähennyttyä.

Joillakin paikoilla puut alkoivat kasvaa viisi kertaa korkeammaksi kuin aiemmin. Laaksot metsittyivät nopeasti. Tämän jälkeen linnut saapuivat alueelle. Alueen lintujen määrä kasvoi huomattavasti. Majavat alkoivat lisääntyä, koska ne syövät puita, joita alueella oli taas saatavilla. Majavat taas tunnetusti muokkaavat ympäristöään rakentamalla patoja jokiin, jolloin ne luovat uusia elinympäristöjä vesistöissä eläville lajeille, kuten saukoille, kaloille, liskoille ja sammakoille.

Sudet tappoivat myös kojootteja, mikä lisäsi alueen pieniä jyrsijöitä ja jäniseläimiä. Tämä taas toi alueelle lisää haukkoja, näätäeläimiä, kettuja ja mäyriä. Korpit ja kotkat tulivat alueelle nauttimaan susien jättämistä raadoista. Myös karhuille tilanne muuttui paremmaksi ja ne alkoivat lisääntyä alueella. Karhuille tilanne muuttui paremmaksi myös siksi, että alueella kasvoi nyt enemmän marjakasveja. Karhut voimistivat susien aloittamaa muutosta saalistamalla myös peuroja.

Susien vaikutus jokiin

Susien vaikutus ei kuitenkaan rajoittunut vain elolliseen luontoon, vaan ne vaikuttivat myös alueen jokien käyttäytymiseen. Susien tultua alueelle jokien mutkittelu väheni. Jokien aiheuttama eroosio väheni ja niiden kulkukanavat kaventuivat. Lampia ja koskia muodostui enemmän. Kaikki tämä oli hyväksi alueen elolliselle luonnolle.

Jokien muutos liittyi susien tuloon alueelle. Tämä johtui siitä, että alueella lisääntyneet metsät vakauttivat maaperän. Jokien penkat eivät sortuneet enää niin helposti joen kuluttavan vaikutuksen alla. Jokien uoma pysyi aiempaa vakaampana.

Näin pieni määrä susia saa aikaan suuria muutoksia, joista suuri osa on myönteisiä ja ehkä jopa elintärkeitä ekosysteemille. Susien vaikutus ei jää pelkästään elolliseen luontoon, vaan ne vaikuttavat myös alueen maantieteeseen. Susien läsnäolo luo otolliset olosuhteet monimuotoiselle elämälle.

Lähteet:

This Will Shatter Your View of Apex Predators: How Wolves Change Rivers – National Geographic (2014). Tämä kirjoitus perustuu linkin takaa löytyvään videoon.

Wolves in Yellowstone

Avoimen yliopiston luentosarja – Atte Korholan vääriä väitteitä

Hiljattain kirjoitin emeritusprofessori Heikki Peltolan esittämästä ilmastonmuutoksen vääristelystä Avoimen yliopiston luentosarjassa. Peltolan esitystä seuraavalla viikolla oli luentovuorossa Helsingin yliopiston ympäristömuutoksen professori Atte Korhola. Nähtyäni Korholan luennon, ajattelin joutuvani kirjoittamaan toisen osan Avoimen yliopiston ilmastonmuutokseen liittyvien asioiden vääristelystä.

Kuulin kuitenkin myös Pasi Toiviaisen olevan kirjoittamassa Korholan luennosta, joten päätin lopettaa omalta osaltani, kunnes näen Toiviaisen kirjoituksen. Toiviaisen kirjoitus julkaistiin jokin aika sitten. Toiviainen perkaa Korholan luennosta paljon virheitä ja vääristelyitä ja hän kertookin huomautettavien asioiden määrän olevan osan sanomaansa. Huomaan kuitenkin, että Toiviainen on ystävällisesti jättänyt mainitsematta joistakin Korholan virheistä ja vääristelyistä. Arvatenkin hän halusi jättää myös minulle jotain sanomista. En ole kuitenkaan jatkanut luennon virheiden perkaamista, joten päätin julkaista ainakin ne asiat, jotka olen jo ehtinyt selvittää. Toiviainen on julkaissut aiheesta toisenkin kirjoituksen.

Gallup-tuloksien luovaa tulkintaa

Luentonsa alkupuolella Korhola esittelee kyselytutkimusten tuloksia Englannista marraskuun 2009 ja helmikuun 2010 välillä ihmisen aiheuttamaan ilmastonmuutokseen uskomisesta. Kyseisissä kyselyissä ihmisten uskominen asiaan romahtaa 41 prosentista 26 prosenttiin. Korhola ei kuitenkaan kerro, että juuri marraskuussa 2009 alkoi ilmastonmuutoksen kieltäjien massiivinen, “climategate” -nimellä kutsuttu hyökkäys ilmastotutkijoita vastaan, jossa englantilaisesta ilmastotutkimusyksiköstä oli varastettu sähköposteja ja niiden sisällöstä yritettiin tekaista tutkijoiden salaliitto. Nimenomaan tekaista, sillä sähköposteista ei löytynyt mitään erityisen raskauttavaa, joten sisältöä jouduttiin esittelemään vääristellen. Media kuitenkin nieli tämän tekaistun skandaalin ja sitä rummutettiin valtavasti. Ei siis ole ihme, että ihmisten usko asiaan putosi rajusti juuri Englannissa.

Seuraavaksi Korhola kertoo, että myös USA:ssa ihmisten usko siihen – ja nyt huomatkaa Korholan käyttämä sanamuoto – että ilmastonmuutosta on liioiteltu, on kasvanut. Hänen näyttämässään kuvassa näkyykin nouseva trendi viime vuosina, mutta kun kuvaa katsotaan tarkemmin, siinä ei kysytäkään ilmastonmuutoksen liioittelusta, vaan ilmaston lämpenemiseen uskomisesta. Niinpä viime vuosina ihmisten usko ilmaston lämpenemiseen näyttää olleen kasvussa USA:ssa, mikä on täsmälleen päinvastainen tulos kuin Korhola antaa ymmärtää.

Seuraavaksi on vuorossa kyselytutkimuksen tulos Saksasta. Tutkimuksessa kysyttiin: “Pelkäätkö ilmastonmuutosta?”. Kyselyajankohdat ovat olleet lokakuu 2006, maaliskuu 2010 ja syyskuu 2013. Vuosien 2010 ja 2013 välillä ei ole juurikaan muutosta, mutta vuosien 2006 ja 2010 välillä on hyppäys ei-pelkäävien osuudessa. Hyppäysajankohta osuu jälleen hyvin yhteen climategaten kanssa, josta kohuttiin siis maailmanlaajuisesti. Lisäksi on huomattava mitä kysyttiin. Tässä ei siis kysytty ilmastonmuutokseen uskomista vaan ilmastonmuutoksen pelkäämistä. Minäkin olisin vastannut, etten pelkää ilmastonmuutosta, vaikka tiedän ihmisen aiheuttaman ilmastonmuutoksen olevan tosiasia.

Viimeisenä on vuorossa kyselytutkimus Suomesta, jossa vastausvaihtoehto “ilmastonmuutoksen seurauksia on liioiteltu ainakin jonkin verran” sai suurimman prosenttiosuuden. Kyselyn ajankohtana on jälleen vuoden 2010 kevät, eli heti climategaten jälkeen. Lisäksi tämä on jälleen hyvin epämääräinen kysymys, jolla ei ole mitään tekemistä ilmastonmuutokseen uskomisen kanssa.

Korhola siis perustaa väitteensä ilmastonmuutokseen uskoon hiipumisesta muutamaan tarkkaan valikoituun kyselytutkimukseen, jotka pääasiassa osuvat aikaan, jolloin ilmastonmuutokseen liittyviä asioita tahallaan vääristelevät tahot olivat juuri saaneet väliaikaisen voiton mediassa. Yksi Korholan esittämistä kyselytutkimuksista ei ollut riippuvainen tuosta yksittäisestä hetkestä, ja sen tulokset Korhola esitti päinvastaisena kuin ne todellisuudessa olivat.

Tutkijoiden liioittelu

Tätä kohtaa Korholan luennosta Toiviainen käsittelikin jo ansiokkaasti, mutta minulla oli tämä osuus jo melko valmiina, ennen kuin päätin odottaa Toiviaisen kirjoituksen valmistumista, joten jätän myös päällekkäiset osuudet tähän. Ainoa uusi asia Toiviaisen kirjoitukseen verrattuna on Zwallyn lausunto.

Korhola siis esittää luennossaan, että tutkijat liioittelevat tuloksiaan. Esimerkkeinä hän antaa julkkiksien ja poliitikkojen äärilausuntoja. Näihin en tässä puutu, vaan keskityn Korholan väitteisiin tutkijoiden liioittelusta. Tutkijoilta Korhola antaa vain kolme esimerkkiä. On selvää, että tutkijoiltakin pääsee joskus sammakoita suustaan. Siitä on kuitenkin vielä pitkä matka siihen, että voisi väittää tutkijoiden liioittelevan tilannetta yleisesti. Seuraavassa näemme, miten Korhola ei kuitenkaan ole onnistunut löytämään ainuttakaan tapausta, jossa tutkija olisi liioitellut.

Schellnhuber piti vuonna 2009 puheen, jossa hän muun muassa esitti arvion siitä, miten maapallon kantokyky saattaa muuttua tulevaisuudessa (katso Schellnhuberin esityskalvot). Schellnhuberin lausunnosta uutisoitiin esimerkiksi New York Timesin Dot Earth -blogissa. Siellä lainattiin Schellnhuberin kyseistä lausuntoa ja lausunnossa kerrotaan, mitä tapahtuisi, jos lämpötila nousisi viisi celsiusastetta. Lainattu osa lausunnosta kuuluu näin: “Hyvin kyynisellä tavalla se olisi voitto tieteelle, sillä viimeinkin olisimme saaneet jotakin tasaantumaan – nimittäin arvion maapallon kantokyvylle, joka silloin olisi alle miljardi ihmistä.”

Korhola laittoi Schellnhuberin suuhun kuitenkin hiukan erilaisen viestin. Hänen mukaansa Schellnhuber sanoi: “Jos maapallon lämpötila nousee 5 astetta, vain miljardi ihmistä voi selviytyä”. Tämä on siis hiukan erisävyinen lausunto. Korhola on värittänyt Schellnhuberin lausunnosta hiukan alarmistisemman kuin se alunperin olikaan. Korhola ei kuitenkaan jätä asiaa vielä tähän. Schellnhuberin arvio nimittäin perustuu tutkimustietoon (Cohen, 1995), mutta Korhola kuitenkin väittää: “Jokainenhan tietää, että tälläinen ei perustu mihinkään tutkimukseen, eikä voi edes perustua. Eihän tällaisesta voi mitään lausua. Meillä ei ole minkäännäköisiä kanttia, mennä ennustamaan mitä tapahtuu ihmiskunnalle ja annettaisko me tosta 8-9 miljardia ihmistä kuolla pois.” Korhola siis hyvin selvästi liioittelee Schellnhuberin sanomaa. On lisäksi aika outoa, että Korhola väittää, ettei asiaa edes voisi tutkia. Ilmaston ja sään vaikutusta ihmisen kuolleisuuteen on tutkittu paljon ja kauan aikaa, eikä siinä pitäisi olla mitään kummallista ympäristömuutoksen professorille.

Seuraavaksi on vuorossa NASAn ilmastotutkija Jay Zwally. Korhola väittää Zwallyn sanoneen, että “jo 2012 meillä on lähes jäättömiä kesiä” arktisella alueella. Korholan esityskalvossa on englanninkielinen lainaus Zwallyn lausunnosta, jonka hän antoi National Geographicille. Kyseinen lausunto annettiin vuoden 2007 lopulla. Vuonna 2007 arkinen merijää väheni huomattavaan uuteen ennätykseen ja Zwally sanoi, että jos sellainen tahti jatkuisi, Pohjoinen jäämeri saattaisi olla melkein jääton jo vuonna 2012. Zwally ei siis ennustanut asiaa varmaksi, kuten Korhola antaa ymmärtää.

Seuraavaksi Korhola käsittelee professori Wieslaw Maslowskia. Korhola sanoo Maslowskista näin: “Maslowki tutkija professori meritieteilijä esitti, ihan varmasti, että kesä 2013 tulee olemaa vapaa jäästä”. Korholan esityskalvo viittaa BBC:n uutisartikkeliin. Kyseisessä uutisartikkelissa Maslowski kertoo hänen tutkimusryhmänsä mallisimulaatioiden tuloksista, jonka mukaan arktinen alue saattaa olla vapaa merijäästä jo vuonna 2013. Hän ei sano sen tapahtuvan “ihan varmasti”, kuten Korhola väittää. (Maslowski on antanut haastattelun, jossa hän selittää asiaa tarkemmin.)

Korhola siis väittää tutkijoiden liioittelevan asioita, mutta olemme huomanneet, että tässä asiassa Korhola liioittelikin itse. Korholan kaikkia tutkijaesimerkkejä tarkasteltaessa kävi ilmi se, että tutkijat eivät olleetkaan liioitelleet lausunnoissaan. Emme kuitenkaan voi väittää, että Korhola olisi ollut täysin väärässä väittäessään tutkijoiden liioittelevan. Korholahan on itse myös tutkija ja olemme juuri havainneet hänen liioitelleen, joten meillä on ainakin yksi esimerkki tutkijoiden liioittelusta.

Uudet tutkimukset paljastavat odotettua voimakkaamman ilmastonmuutoksen

Uusien tutkimusten mukaan maapallo saattaa lämmetä tulevaisuudessa huomattavasti. Ilmastoherkkyys näyttää asettuvan aiemman arviohaarukan ylälaitaan. Ilmastoherkkyys myös näyttäisi kasvavan ilmaston lämmetessä. Lisäksi ilmastoherkkyysarvioissa ei ole yleensä mukana hitaita palauteilmiöitä, jotka kasvattavat ilmastoherkkyyttä huomattavasti. Maapallo saattaa lämmetä satojen vuosien kuluessa yli kymmenen celsiusastetta, jos kasvihuonekaasujen päästöjä ei vähennetä. Arktisilla alueilla lämpeneminen on vielä voimakkaampaa, joten Suomikin saattaa lämmetä kymmenillä asteilla.

Sherwood2014

Ilmastoherkkyys kuvaa sitä, miten paljon maapallon lämpötila muuttuu, kun joku ilmastoa muuttava tekijä muuttuu. Nykyään asia ilmaistaan yleisesti lämpötilan nousuna ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistumista kohti.

Eri ilmastomalleissa ilmastoherkkyys vaihtelee suuresti, ja tämä tilanne on vallinnut jo vuosikymmenien ajan. Tämän seurauksena ilmastoherkkyyden arviot ovat vaihdelleet noin 1,5 ja 5 celsiusasteen välillä. On jopa käynyt niin, että tietojemme lisääntyessä arvioiden epävarmuus on lisääntynyt (Hannart ja muut, 2013). Suurin osa tästä laajasta arviohaarukasta johtuu epävarmuudesta pilvisyyden muutoksissa ilmaston lämmetessä. Alapilvien muutokset ovat tässä erityisen tärkeitä, sillä ne voivat vaikuttaa voimakkaasti tulevaan lämpenemiskehitykseen.

Seuraavassa esitellään muutama uusi tutkimus, joiden perusteella näyttää siltä, että todellinen ilmastoherkkyys on arvioiden ylälaidassa ja oikeastaan huomattavasti suurempi.

Pilvien epävarmuus ratkeamassa lämmittävään suuntaan

Sherwood ja muut (2014) ovat selvitelleet syitä pilvisyyden muutoksien aiheuttamaan epävarmuuteen ilmaston lämpenemisen määrässä. Heidän mukaansa vesihöyryn roolin ymmärtäminen pilvien muodostuksessa on oleellinen epävarmuuden pienentämiseksi.

Haihdunnan myötä ilmakehään nouseva vesihöyry voi joko nousta korkealle ilmakehään ja muodostaa rankkoja sateita tai jäädä matalammalle ja palata takaisin maanpinnalle muodostamatta sateita.

Sherwood ja muut huomasivat, että sellaisissa malleissa, joissa ilmastoherkkyys on vähäinen, simulaatioissa esiintyy liian vähän vesihöyryn jäämistä matalammalle ilmakehässä. Sellaisissa malleissa melkein kaikki vesihöyry kulkeutuu korkeammalle, ja sataa sieltä takaisin alas. Toisaalta mallisimulaatioissa haihdunta lisääntyy. Tämä merkitsee sitä, että pilvien määrä lisääntyy tilannetta väärin simuloivissa malleissa. Pilvien määrän lisääntyminen taas lisäisi auringonvalon heijastumista takaisin avaruuteen, mikä vähentäisi ilmaston lämpenemistä.

Näin ei kuitenkaan käy todellisuudessa, vaan vesihöyry kulkeutuu molempia reittejä ja pilvisyyden määrä itse asiassa näyttää vähenevän haihdunnan lisääntyessä. Sellaisissa ilmastomalleissa, joissa vesihöyryn kulkeutuminen on esitetty oikein, ilmastoherkkyys on suuri. Sherwoodin ja muiden mukaan ilmastoherkkyys näyttää olevan noin 3-5 celsiusastetta hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistuessa todennäköisimmän arvion ollessa neljä celsiusastetta.

Hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistuminen esiteolliseen aikaan verrattuna tulee nykytiedon mukaan tapahtumaan jo tällä vuosisadalla. Siksi voimme odottaa, että vuoteen 2100 mennessä maapallon ilmasto lämpenee vähintään neljä celsiusastetta, jos Sherwoodin ja muiden tulokset pitävät paikkansa, eikä asialle tehdä mitään ja päästöjen määrä kehittyy kuten yleisesti arvellaan.

Ilmastoherkkyys kasvaa ilmaston lämmetessä

Viime aikoina on saatu joitakin tutkimustuloksia, joiden mukaan ilmastoherkkyyden määrä riippuu ilmaston tilasta ilmastonmuutoksen alkaessa. Joissakin ilmastomalleissa ilmastoherkkyys lisääntyy ilmaston lämmetessä, mutta joissakin malleissa ilmastoherkkyydellä on minimi nykyilmastossa ja herkkyys lisääntyy sekä lämpimämmässä että kylmemmässä ilmastossa. Nykyilmastoa kylmemmän ilmaston suuremmasta ilmastoherkkyydestä ovat hiljattain raportoineet Kutzbach ja muut (2013).

Meraner ja muut (2013) ovat selvitelleet ilmastoherkkyyden muuttumista uusien ilmastomallien simulaatioilla. Heidän simulaatioissaan ilmastoherkkyys kasvaa ilmaston lämmetessä neljässä mallissa kuudesta (yhdessä mallissa ei näy tilastollisesti merkitsevää muutosta ja yhdessä mallissa ilmastoherkkyys pienenee ilmaston lämmetessä). Tämä näyttää johtuvan ilmaston palauteilmiöiden (ilmaston lämpenemistä voimistavien ja heikentävien tekijöiden) muuttumisesta enemmän ilmaston lämpenemistä voimistavaan suuntaan. Pääasiassa tämä näyttää johtuvan vesihöyryn ilmaston lämpenemistä voimistavan vaikutuksen lisääntymisestä ilmaston lämmetessä. Erityisesti muutos näyttää johtuvan vesihöyryn palauteilmiön voimistumisesta tropiikissa, mikä näyttäisi liittyvän tropopaussin (troposfäärin ja stratosfäärin välinen rajakerros ilmakehässä) siirtymiseen korkeammalle ilmakehässä.

Caballero ja Huber (2013) ovat tutkineet ilmastoherkkyyttä menneiden aikojen ilmasto-olosuhteissa verrattuna nykypäivään. Heidän tutkimuksensa kohdistui paleogeenikauteen (noin 66-23 miljoonaa vuotta sitten), jolloin maapallon ilmasto oli selvästi nykyistä lämpimämpi. He löysivät kolme tekijää, jotka ylläpitivät lämmintä ilmastoa. Yksi näistä on ilmastoherkkyyden nopea suureneminen, kun maapallon lämpötila ylittää raja-arvon 23 celsiusastetta. Syy tähän näyttää olevan tropiikin pilvisyyden väheneminen, minkä takia auringon valoa heijastuu vähemmän takaisin avaruuteen.

Mainittakoon sivumennen, että Caballeron ja Huberin tuloksien mukaan hiilidioksidin logaritmiseksi tiedetty ilmastovaikutus (hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa pitoisuuden lisääntyminen vaikuttaa yhä vähemmän), näyttää muuttuvan suurilla hiilidioksidipitoisuuksilla epälogaritmiseksi siten, että hiilidioksidin lisäys vaikuttaakin hieman aiemmin luultua enemmän.

Hitaat palauteilmiöt voimistavat ilmaston lämpenemistä

Jo melko kauan on ollut tiedossa, että maapallon ilmastojärjestelmässä on hitaita palauteilmiöitä, jotka liittyvät jäätiköiden sulamiseen ja kasvillisuuden muutoksiin (esimerkiksi Hansen ja muut, 2008). Hitaita palauteilmiöitä ei yleensä oteta huomioon ilmastoherkkyyttä määriteltäessä.

Yllä mainitun tutkimuksen Caballero ja Huber (2013) tuloksien mukaan yksi tärkeä tekijä, joka piti yllä huomattavan lämmintä ilmastoa paleogeenikaudella, oli hitaiden palauteilmiöiden vaikutus. He tekivät mallisimulaatioita paleogeenikauden ilmastolle ja nykypäivän ilmastolle. Simulaatioissa näiden kahden aikakauden välillä näkyi viiden celsiusasteen ero hiilidioksidipitoisuudesta riippumatta. Tämän katsottiin johtuvan pääasiassa hitaista palauteilmiöistä.

Previdi ja muut (2013) tekivät yhteenvedon ilmastoherkkyyteen liittyvästä tutkimustiedosta. Heidän mukaansa maapallon ilmastoherkkyys nousee 4-6 celsiusasteeseen, kun arviossa otetaan huomioon jäätiköiden ja kasvillisuuden muutoksien vaikutus maapallon pinnan heijastuskykyyn. Ilmastoherkkyys nousee vielä lisää, jos tarkasteluun otetaan myös luonnollisten kasvihuonekaasupäästölähteiden ja -nielujen muutokset ilmaston muuttuessa.

Tulevaisuuden lämmin maailma

Uusien tutkimustuloksien perusteella näyttää siis siltä, että ilmastoherkkyys on aiempien arvioiden vaihteluhaarukan yläosassa, kun otetaan huomioon vain nopeat palauteilmiöt. Hitaiden palauteilmiöiden mukaan ottaminen nostaa ilmastoherkkyyttä huomattavasti. Lisäksi ilmastoherkkyys näyttää kasvavan ilmaston lämmetessä. Mitä tästä kaikesta seuraa tulevaisuudessa? Arvioimme tätä seuraavassa, mutta lukijan on hyvä pitää mielessä, että kyseessä on hyvin karkea ja epävarma arvio.

Katsotaan ensin vuoden 2100 tilannetta. Seuraavassa kuvassa on esitetty ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden muutos, jos asialle ei tehdä mitään ja jatkamme hiilidioksidipäästöjä entiseen malliin (kuva on IPCC:n viidennen arviointiraportin kuva 12.36a).

TulevaCO2

Kuvasta nähdään, että hiilidioksidipitoisuus oli hiukan alle 300 ppm (eli miljoonasosaa) esiteollisena aikana ja sen odotetaan nousevan pitoisuuteen 900 ppm vuoteen 2100 mennessä, jos päästöjen määrä kehittyy arvioiden mukaan eikä niihin puututa. Hiilidioksidipitoisuudessa 600 ppm pitoisuus on tuplaantunut yhden kerran (ja näyttäisi tapahtuvan noin vuoden 2060 tienoilla) ja seuraava tuplaantuminen olisi pitoisuudessa 1200 ppm. Vuoden 2100 pitoisuus 900 ppm on tämän puolivälissä, joten vuoteen 2100 mennessä tapahtuu 1,5 hiilidioksidipitoisuuden tuplaantumista.

Sherwoodin ja muiden tuloksissa ilmastoherkkyyden todennäköisin arvio on neljä celsiusastetta (arviohaarukka 3-5 astetta). Vuoteen 2100 mennessä tämä merkitsisi kuuden celsiusasteen lämpenemistä (4,5 – 7,5 astetta), mutta on muistettava, että ilmastojärjestelmän viiveiden takia kaikki tämä lämpeneminen ei tapahdu vuoteen 2100 mennessä. Katsotaan tilannetta vielä pidemmälle tulevaisuuteen. Jätetään tästä tarkastelusta pois ilmastoherkkyyden kasvaminen lämpenemisen myötä. Seuraavassa kuvassa on esitetty arvioitu lämpötilakehitys vuoteen 2300 asti (kuva on IPCC:n viidennen arviointiraportin kuva 12.5).

TulevaT

Kuvan punainen alue kuvaa mahdollista lämpötilakehitystä, jos kasvihuonekaasupäästöt jatkuvat entiseen malliin, eikä asialle tehdä mitään. Kuvaa tarkastellessa on hyvä pitää mielessä, että kuvassa nollataso on asetettu vuosien 1986 ja 2005 väliseen keskiarvoon. Nollataso ei siis ole esiteollisen ajan lämpötila. Nollataso on noin 0,7 celsiusastetta lämpimämpi kuin esiteollinen aika.

Vuonna 2100 kuvassa punaisen alueen paras arvio (punainen viiva) on noin neljän asteen kohdalla. Sherwood ja muut arvioivat maapallon lämpenevän vähintään neljällä celsiusasteella vuoteen 2100 mennessä. Hyvin karkeasti ottaen voimme siis sanoa, että Sherwoodin ja muiden arvio esittää oranssin alueen ylempää puoliskoa. Tästä voimme arvioida, että vuonna 2300 maapallon odotetaan Sherwoodin ja muiden tuloksia mukaillen lämpenevän noin 8-13 celsiusastetta (kuvaajan punaisen alueen yläpuoliskon raja-arvot vuoden 2300 kohdalla).

Tässä arviossa on kuitenkin mukana vain nopeat palauteilmiöt. Arvioimme hitaiden palauteilmiöiden vaikutuksen Caballeron ja Huberin tuloksien perusteella, eli lisäämme lämpenemiseen viisi astetta. Saamme tulokseksi 13-18 celsiusastetta lämpenemistä maapallolle joskus tulevaisuudessa, jos asialle ei tehdä mitään.

Miten Suomen ilmasto kehittyy tulevaisuudessa? Arktisella alueella lämpeneminen etenee kaksi kertaa nopeammin kuin maapallolla keskimäärin, ja Suomen pohjoisosa sijaitsee arktisella alueella. Tämän tilanteen jatkuessa olisi arktisella alueella odotettavissa lämpenemistä 9-15 celsiusastetta vuoteen 2100 mennessä. On kuitenkin otettava huomioon, että lämpenemisen voimistuminen arktisella alueella todennäköisesti vähenee, kun merijäätä ja lumipeitettä ei enää esiinny suuressa määrin. Joskus tulevaisuudessa arktinen alue voisi lämmetä 26-36 celsiusasteella, jos oletetaan arktisen alueen edelleen lämpenevän kaksi kertaa maapallon keskiarvoa enemmän. Tällöin Suomessakaan ei enää ihmeteltäisi laulun sanoin “no onkos tullut kesä nyt talven keskelle”, vaan se olisi normaaliin arkeen kuuluva asia.

Lähteet:

Rodrigo Caballero and Matthew Huber, 2013, State-dependent climate sensitivity in past warm climates and its implications for future climate projections, PNAS, August 27, 2013, vol. 110 no. 35, 14162–14167, doi: 10.1073/pnas.1303365110. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Alexis Hannart, Michael Ghil, Jean-Louis Dufresne, Philippe Naveau, 2013, Disconcerting learning on climate sensitivity and the uncertain future of uncertainty, Climatic Change, August 2013, Volume 119, Issue 3-4, pp 585-601, DOI: 10.1007/s10584-013-0770-z. [tiivistelmä]

James Hansen, Makiko Sato, Pushker Kharecha, David Beerling, Robert Berner, Valerie Masson-Delmotte, Mark Pagani, Maureen Raymo, Dana L. Royer and James C. Zachos, 2008, Target Atmospheric CO2: Where Should Humanity Aim? The Open Atmospheric Science Journal, 2, 217-231, DOI: 10.2174/1874282300802010217. [tiivistelmä, koko artikkeli]

John E. Kutzbach, Feng He, Steve J. Vavrus, William F. Ruddiman, 2013, The dependence of equilibrium climate sensitivity on climate state: Applications to studies of climates colder than present, Geophysical Research Letters, Volume 40, Issue 14, pages 3721–3726, 28 July 2013, DOI: 10.1002/grl.50724. [tiivistelmä]

Katharina Meraner, Thorsten Mauritsen, Aiko Voigt, 2013, Robust increase in equilibrium climate sensitivity under global warming, Geophysical Research Letters, Volume 40, Issue 22, pages 5944–5948, 28 November 2013, DOI: 10.1002/2013GL058118. [tiivistelmä, koko artikkeli]

M. Previdi, B. G. Liepert, D. Peteet, J. Hansen, D. J. Beerling, A. J. Broccoli, S. Frolking, J. N. Galloway, M. Heimann, C. Le Quéré, S. Levitus, V. Ramaswamy, 2013, Climate sensitivity in the Anthropocene, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, Volume 139, Issue 674, pages 1121–1131, July 2013 Part A, DOI: 10.1002/qj.2165. [tiivistelmä, koko artikkeli (ehkä vanha versio)]

Steven C. Sherwood, Sandrine Bony & Jean-Louis Dufresne, 2014, Spread in model climate sensitivity traced to atmospheric convective mixing, Nature 505, 37–42 (02 January 2014), doi:10.1038/nature12829. [tiivistelmä]

Missä päin maapalloa on huonoin sää?

Weatherwise-lehdessä julkaistiin äskettäin lista kymmenestä maapallon paikasta, joissa on maailman huonoin sää. Kyseessä on tietysti ainakin osittain mielipidekysymys ja tässä tapauksessa mielipiteen asiasta esittää kirjailija ja valokuvaaja Ed Darack. Huono sää tässä tapauksessa tarkoittaa karkeasti ottaen ihmiselle huonoiten sopivaa säätä. Tämän listan lukeminen saattaa helpottaa niitä, joita hiukan ahdistaa taas kerran alkava talvi. Suomi ei nimittäin rankoista talvikeleistä huolimatta ole päässyt listalle, eikä ehkä edes lähelle sitä.

Vostok

10. Oimjakon, Siperia: Tässä pienessä Venäjän federaatioon kuuluvassa Sahan eli Jakutian tasavallassa sijaitsevassa kylässä on noin 500 asukasta. Oimjakonissa on mitattu maapallon kylmin Etelämantereen ulkopuolinen lämpötila, joka on 6. helmikuuta 1933 mitattu -67,7 celsiusastetta. Oimjakon on myös maapallon kylmin paikka, jossa on pysyvää ihmisasutusta. Tosin Siperiassa on toinenkin kylä, Verhojansk, jossa on mitattu yhtä kylmä lämpötila 7. helmikuuta 1892. Oimjakon mainitaan näistä kahdesta kylmempänä paikkana ehkä sen vuoksi, että siellä on mitattu epävirallisesti -71,2 celsiusasteen lämpötila 26. tammikuuta 1926. Lisäksi WMO kertoo Venäjän ilmastotutkijoiden valtaosan uskovan Oimjakonin olevan kylmempi paikka.

Oimjakon on talvella todella kylmä paikka. Lämpötila laskee alle -45 celsiusasteen joka yö joulu-helmikuussa. Oimjakonin nimi tarkoittaa kuitenkin sulaa vettä, mikä johtuu kylän lähellä sijaitsevista kuumista lähteistä. Kesällä Oimjakonissa saattaa olla jopa 30 celsiusasteen helteitä, joten siellä vuotuinen lämpötilaero on yksi maapallon suurimmista.

9. Bouvet’nsaari on Etelä-Atlantin antarktisella alueella sijaitseva Norjalle kuuluva saari. Saari on maailman syrjäisin, ja lähin maa-alue sijaitsee Etelämantereella yli 1600 kilometrin päässä. Saari on muodostunut sammuneesta tulivuoresta, ja nykyisin 90 prosenttia saaresta on jäätikön peitossa. Saaren lämpötila-, tuuli- ja sadeolosuhteet eivät ole niin äärimmäiset kuin monilla muilla listan paikoilla. Tähän listalle saari pääsi siksi, että siellä vallitsevat hyvin huonot sääolosuhteet vuoden jokaisena päivänä. Jokaisen kuukauden alin lämpötila on pakkasen puolella, eikä ylin lämpötilakaan nouse montaa astetta plussan puolelle. Saari sijaitsee keskellä merta, joten siellä puhaltavat voimakkaat tuulet lakkaamatta. Saarella ei asu ihmisiä, eikä sinne oikein pääsekään kuin helikopterilla, koska saarella ei ole lainkaan turvallisia maihinnousupaikkoja. Saarella elää jonkin verran eri lintulajeja, kuten esimerkiksi pingviinejä.

8. Keski-Sahara: Afrikan kuuluisan aavikon keskiosat koostuvat loputtomista hiekkameristä, kivikkoisista ylätasangoista ja suolatasangoista. Lämpötila voi nousta kesällä yli 50 celsiusasteen, mutta talvella voi olla jopa pakkasta. Yksittäisen vuorokauden lämpötila voi vaihdella -0,5 ja +37,5 celsiusasteen välillä. Pöly- ja hiekkamyrskyjä esiintyy usein. Vuotuinen sademäärä on noin 25 mm, mutta alueen itäosissa vain noin 5 mm. Ilman ulkopuolista apua ihminen ei selviä täällä montaa päivää, ellei sattumalta osu jollekin alueen harvoista keitaista.

7. Andit Patagonian eteläkärjessä: Maapallon pisin vuorijono Andit alkaa Venezuelasta ja työntyy Etelä-Amerikan eteläkärjessä Drakensalmeen, joka erottaa Etelä-Amerikan Etelämantereesta. Näillä leveysasteilla Etelä-Amerikan eteläkärki on pieniä saaria lukuun ottamatta ainoa maa-alue. Alueella vallitsevat voimakkaat tuulet, jotka ovat peräisin Etelämantereen matalapaineista. Tuulet puhaltavat Andien huipuilla läpi vuoden ja Eteläiseltä jäämereltä tulee voimakkaita myrskyjä. Lämpötilat ovat alhaiset, lumisateet jatkuvia ja myrskyt kestävät viikkotolkulla. Vuorille ei ole ikinä perustettu sääasemia, koska olosuhteet ovat liian äärimmäiset.

6. Iso Hiekka-aavikko (Iran): Maanpinnan lämpötilaa mitattaessa satelliiteilla on havaittu, että maapallon kuumin paikka on Iranissa sijaitseva Iso Hiekka-aavikko. Sieltä mitattiin maanpinnan lämpötilaksi 70,7 celsiusastetta vuonna 2005. Ison Hiekka-aavikon keskellä on eloton laavatasanko, jonne karavaanilta putosi vehnää 1950-luvulla. Muutaman päivän kuluttua tuli seuraava karavaani, joka huomasi vehnän käristyneen karrelle. Tasangolle annettiin nimeksi Gandom-e Beryan, joka tarkoittaa kärventynyttä vehnää.

5. Summit-tutkimusasema Grönlannissa: Summit-tutkimusasema sijaitsee keskellä Grönlantia jäätiköllä noin 3230 metrin korkeudessa merenpinnasta. Summitissa vallitsevat polaariset olosuhteet, jotka ovat yksi maapallon ankarimmista johtuen tutkimusaseman pohjoisesta ja korkeasta sijainnista. Lämpimimpien kuukausien (kesä-heinäkuu) päivän korkein lämpötila on keskimäärin -11 celsiusastetta. Kylmimpinä kuukausina yön kylmin lämpötila on keskimäärin -48 celsiusastetta. Lämpötila nousee hyvin harvoin yli nollan. Myrskyt moukaroivat tutkimusasemaa ympäri vuoden. Lumimyrskyt muuttavat maiseman tasaisen valkoiseksi, mikä vaikeuttaa rakennuksien löytämistä. Pienikin erehdys suunnistuksessa myrskyjen aikana voi johtaa ihmisen harhaan ja seurauksena voi olla kuolema muutamassa tunnissa.

4. K2 Karakorumin vuoristossa: Karakorumin vuoriston korkein huippu on nimeltään K2 ja sen huippu sijaitsee 8609 metrin korkeudessa merenpinnasta. K2:lla ja sitä ympäröivillä vuorilla vallitsee sijaintinsa ja korkeutensa takia hyvin ankara sää ympäri vuoden. Talvimyrskyt ovat voimakkaita kuten myös kesän monsuunin aikaiset myrskyt. Mount Everestille on kiivetty myös talviaikaan, mutta K2:lle ei ole ikinä kiivetty talvella. Silloin on liian kylmää (jopa alle -60 celsiusastetta) ja korkeutensa vuoksi K2:lle osuvat suihkuvirtausten voimakkaat tuulet. Näille vuorille ei ole ikina perustettu sääasemia, mutta vuorikiipeilijöiden raporttien perusteella alue ansaitsee maininnan, ei vain yhtenä maailman huonoimman sään paikoista, vaan myös yhtenä maailman kuolettavimman sään paikoista.

3. Etelämantereen rannikko: Etelämantereella riittää äärimmäisen sään paikkoja ja Etelämantereen paikoilla voisi oikeastaan täyttää tämän koko listan. Etelämantereen rannikolla maapallon korkein, kuivin ja kylmin manner kohtaa maailman myrskyisimmän merialueen – Eteläisen jäämeren. Etelämantereen rannikolla ei ole aivan niin kylmä kuin mantereen korkealla merenpinnasta sijaitsevissa sisäosissa, mutta rannikolla voi silti olla tappavan kylmää ympäri vuoden. Lähellä rannikkoa sijaitsevalla Rossinsaaren McMurdo-mittausasemalla lämpötila vaihtelee vuoden aikana noin -32:n ja -5:n celsiusasteen välillä.

Pakkasen purevuutta pahentaa voimakas tuuli. Vuonna 1995 Etelämantereen rannikolla mitattiin tuulennopeudeksi noin 58 metriä sekunnissa. Etelämantereen ennätystuulennopeus 89 metriä sekunnissa on myös mitattu rannikolla. Voimakkaat tuulet voivat puhaltaa rannikolla päiväkausia.

2. Saint Eliasin vuoret: Tämän Yhdysvaltain Alaskan ja Kanadan Yukonin territorion alueella sijaitsevan vuoriston korkein huippu on 5950 metrin korkeuteen ulottuva Mount Logan, joka on Kanadan korkein vuori. Vuoristoa kutsutaan Pohjois-Amerikan Himalajaksi. Vuoristo nousee Alaskanlahdesta ja siellä sijaitsee maapallon suurin napa-alueiden ulkopuolinen jäätikkö. Vuoristossa sataa runsaasti lunta vaarallisissa myrskyissä, jotka takovat vuorten rinteitä joskus jopa viikkokaupalla. Mount Loganilla on mitattu kesällä jopa -40 celsiusasteen lämpötiloja ja -30 celsiusastetta on melko tavallinen lämpötila lämpimimpien kuukausien aikana. Alueen tuulet ovat hyvin voimakkaita. Tuulet ovat esimerkiksi taittaneet sääaseman vahvistetun maston ja repäisseet tuulimittarin irti teräsalustastaan. Vuoriston toiseksi korkeimmalla vuorella, Mount Saint Eliaksella, on vielä kurjemmat sääolosuhteet.

1. Tutkimusasema Vostok Etelämantereella: Tutkimusasema Vostok sijaitsee Etelämantereen itäosassa noin 1300 kilometrin päässä maantieteellisestä etelänavasta. Vostokilla on mitattu maapallon kylmin lämpötila −89,2 celsiusastetta 21. heinäkuuta 1983 (katso myös aiempi juttumme aiheesta). Vostokin alueella ei esiinny luontaisesti mitään eläimiä. Korkein Vostokilla mitattu lämpötila on -12,2 celsiusastetta. Lämpimimmän kuukauden (tammikuu) keskimääräinen päivälämpötila on noin -27 celsiusastetta ja yölämpötila noin -37,6 celsiusastetta. Lämpimimmän kuukauden alin mitattu lämpötila oli noin -55 celsiusastetta. Vuoden kuukausista kahdeksalla alhaisin mitattu lämpötila on alle -73 celsiusastetta. Huhtikuusta syyskuuhun kaikkien kuukausien keskimääräinen yölämpötila on noin -68 celsiusastetta. Etelänavalla on lämpimämpää kuin Vostokin tutkimusasemalla. Etelänavalla on myös tyynempää. Vostokin tutkimusasemalla vallitsevat jatkuvat tuulet, joiden nopeus vaihtelee välillä 4-27 m/s. Tämä voimistaa ennestään sitä vaikutelmaa, että Vostok on kylmä, erittäin kylmä paikka.

Lähde:

The 10 Worst Weather Places in the World, Ed Darack, Weatherwise Magazine.

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.