Tiede

Charles Keeling kehitti tavan mitata ilmakehän hiilidioksidia – ppm on ilmastonmuutoksen tärkeä mittari

Ilmastotutkija Keeling mittasi ensi kertaa ilmakehän hiilidioksidin pitoisuutta Mauna Loan huipulla Havaijilla vuonna 1958. Se loi ilmastonmuutoksen seurannalle perustan.

Marrakechin ilmastokokouksen odotettiin päättyvän myöhään perjantaina Marokossa. Lähes 200:n maan edustajat pohtivat, miten erityisesti Pariisin sopimuksesta pidetään kiinni.

Puheissa ja käytävillä viitattiin monta kertaa lyhenteeseen ”ppm” tai ”400 ppm”. Kirjaimet ovat lyhenne sanoista part per million, miljoonasosaa. Lukemat ”400 ppm” tai esimerkiksi ”404 ppm” kertovat, kuinka paljon hiilidioksidia on nyt ilmakehässä.

Ilmakehän hiilidioksidin pitoisuutta on mitattu vasta toisen maailmansodan jälkeen, tarkemmin sanottuna vuodesta 1958. Menetelmän kehitti yhdysvaltalainen ilmastotutkija Charles Keeling (1928–2005).

Hänen jäljilleen on maapallolle levinnyt ilmakehän mittausasemien verkosto. Nyt mittausasemia on yli sata. Ne kaikki ovat yli vuoden ajan tulostaneet Marrakechin kokousväelle samaa sanomaa.

Ilmakehän hiilidioksidin pitoisuuden keskiarvo on kohonnut kaikkialla maapallolla yli lukeman 400 ppm. Nousu jatkuu vajaat kaksi pykälää vuodessa.

Keelingia motivoi idea, jonka oli alun perin esittänyt ruotsalainen fyysikko ja kemisti Svante Arrhenius (1859–1927). Jo vuonna 1896 hän esitti laskelmin, miten maapallon hiilidioksidin pitoisuus voisi muuttua.

Arrhenius ehdotti, että ilmakehän hiilidioksidin pitoisuus saattaisi kasvaa, kun fossiilisia polttoaineita poltetaan. Vielä 1950-luvulla Arrheniuksen ehdotus oli kiistanalainen.

Keeling aloitti mittaukset väitöskirjaa tehdessään 1950-luvulla. Hän kehitti itse Kalifornian teknillisessä yliopistossa Caltechissa laitteet pitoisuuksien mittaamiseen. Sitten hän keräsi ilmanäytteitä metsistä ja kaupunkialueilta.

Sitten hän sai rahat Mauna Loan mittausasemaan. Se sijaitsee lähellä samannimisen vuoren huippua Havaijilla yli 3 000 metrin korkeudella. Se on maapallon vanhin mittausasema, joka toimii yhä.

Keeling esitteli mittaustensa ensimmäisiä aikasarjoja 1960-luvun alussa. Silloin hänellä oli jo vertailtavia tuloksia myös Etelämantereelta ja Arizonasta.

Keeling tajusi, että vuodenajat heijastuvat säännöllisesti ilmakehän hiilidioksidin määrään. Hän myös tajusi, että CO2 :n pitoisuus seuraa päivittäistäkin kiertoa, jossa näkyy esimerkiksi fotosynteesin vaikutus.

Työllä oli heti seurauksia. Vuonna 1965 Yhdysvaltain presidentti Lyndon Johnsonin alainen tiedekomitea varoitti mahdollisesta ilmastonmuutoksesta.

Muutamassa vuodessa Keeling oli muuttanut ilmiön pohdiskelun teoriasta käytännöksi. Nyt Keelingin käyrä on yleinen ilmastonmuutoksen osoitin. Sen kohoaviin ppm-lukemiin viitataan ilmastokeskusteluissa tuon tuosta.

Mauna Loan asemalla ppm osoitti 1950-luvun lopulla lukemia 315. Jääkairauksista on päätelty, että ennen teollistumista maapallon ppm oli pitkään eli ainakin satojatuhansia vuosia lukemissa 275–285.

Yhdysvaltain valtamerten ja ilmakehän tutkimuslaitos Noaa alkoi mitata ilmakehää säännöllisesti 1970-luvulla. Silloin oli jo selvinnyt myös muiden kasvihuonekaasujen, kuten metaanin, osuus ilmastonmuutoksessa.

Keelingin käyrästä on tullut ilmastonmuutoksen mittatikku ja symboli, joka kuvaa selvästi ilmastonmuutosta.

Käyrää päivitetään tuon tuosta oppikirjoihin ja esitelmiin. Se on myös hallitusten välisen ilmastonmuutospaneelin yksi kulmakivi.

Keeling mittasi myöhemmin hiilidioksidin määrää myös valtamerissä ja laati malleja maapallon hiilen kierrosta. Hän selvitti ryhmineen myös, mikä rooli El Nino -ilmiöllä on hiilidioksidin kausittaisissa vaihteluissa.

Keeling kirjoitti elämänsä aikana yli sata tutkimusartikkelia. Hän sai kaikki oman alansa palkinnot ja muitakin tiedepalkintoja, ei tosin Nobelia, kertoo Scripps-instituutti verkkosivuillaan.

Keeling oli innokas ulkoilija ja retkeili vuorilla, erityisesti Washingtonin osavaltiossa. Keelingin urasta on äskettäin tehty näytelmä.

Hänen yksi poikansa Ralph on seurannut isänsä jalanjäljillä ja on nykyään myös ilmastotutkija, kaiken lisäksi samassa valtamerten tutkimuslaitoksessa eli Scrippsissä kuin isänsä – ja on myös Mauna Loan mittausaseman johtaja.

HS Digistä löydät Hesarin juttuarkiston helmet
Saat tilaajana kokeilla HS Digiä maksutta
Tilaajille
Haluatko lukea koko artikkelin?

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Tämä yksi hovioikeuden lause on kuin väärältä planeetalta – ja somessa kuohuvan raivon ydin

    2. 2

      Poikani kävi yhdeksän vuotta kouluhelvettiä

    3. 3

      Tutkijat löysivät arkistosta sokeriteollisuuden vuosikymmeniksi pimittämät tutkimustulokset, jotka linkittävät sokerin kohonneeseen syöpäriskiin

    4. 4

      ”Veljeni meni kiusaajan kotiin ja hakkasi tämän perusteellisesti” – Koulukiusatut kertovat HS:lle keinoista, joilla kiusaaminen lopulta päättyi: yllättävän moniin tarinoihin kuului väkivalta

      Tilaajille
    5. 5

      Suomalaismies lähti Syyriaan sota-alueelle 2013, ja nyt hän on siellä jumissa kolmevuotiaan lapsensa kanssa – ”Olen nähnyt kaikenlaista”

    6. 6

      Pieni lipsahdus 1,2 miljardin länsimetrossa: kuljettajille jäi rakentamatta vessat asemille – ”Meillä testataan kuljettajien rakon kestävyyttä”

    7. 7

      Melkein varma työpaikka ja lähes 3 500 euron palkka kenelle tahansa – Mikä estää suomalaisia työttömiä ryntäämästä Norjaan?

    8. 8

      Ruokajätit kilpailevat nyt gourmet-sarjassakin – S-ryhmä yrittää ostaa Stockmannin Herkun ja olla muutakin kuin ”halpuuttaja”, K-ryhmä vastaa myymälöitä remontoimalla

    9. 9

      Saako painopeiton alla paremmin unta? Toimittaja testasi maailmalta Suomeen saapuneen villityksen – Unitutkijan mukaan peitto ei ole ”missään nimessä humpuukiosastoa”

      Tilaajille
    10. 10

      Miksi pojat alisuoriutuvat? Vanhempien ”luokkashoppailu” saattaa vauhdittaa sukupuolten oppimiseroja, tutkijat sanovat

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Melkein varma työpaikka ja lähes 3 500 euron palkka kenelle tahansa – Mikä estää suomalaisia työttömiä ryntäämästä Norjaan?

    2. 2

      Tutkijat löysivät arkistosta sokeriteollisuuden vuosikymmeniksi pimittämät tutkimustulokset, jotka linkittävät sokerin kohonneeseen syöpäriskiin

    3. 3

      ”Laitetaan pornografinen kuva itsestä Instagramiin ja saadaan tuntemattomilta miehiltä kehuja” – Psykiatrin mukaan tuhansien nuorten identiteetti on niin hauras, että elämä romahtaa, kun tykkäykset hiipuvat

      Tilaajille
    4. 4

      Pieni lipsahdus 1,2 miljardin länsimetrossa: kuljettajille jäi rakentamatta vessat asemille – ”Meillä testataan kuljettajien rakon kestävyyttä”

    5. 5

      Saako painopeiton alla paremmin unta? Toimittaja testasi maailmalta Suomeen saapuneen villityksen – Unitutkijan mukaan peitto ei ole ”missään nimessä humpuukiosastoa”

      Tilaajille
    6. 6

      Tämä yksi hovioikeuden lause on kuin väärältä planeetalta – ja somessa kuohuvan raivon ydin

    7. 7

      Olen kiitollinen Jari Sinkkosen ”munat ja pimppi”-kommentista, sillä se herätteli tärkeää keskustelua – ja muistutti, että tarvitaan myös #vaihtoehtojarille

    8. 8

      Ruutuaika on vanhentunut käsite, sanovat asian­tuntijat – toimittaja antoi lastensa pelata viikon vapaasti, tässä tulokset

    9. 9

      ”Veljeni meni kiusaajan kotiin ja hakkasi tämän perusteellisesti” – Koulukiusatut kertovat HS:lle keinoista, joilla kiusaaminen lopulta päättyi: yllättävän moniin tarinoihin kuului väkivalta

      Tilaajille
    10. 10

      Taksikuski raiskasi illan viimeisen asiakkaan Helsingin Suutarilassa ja valitti tuomiostaan – hovioikeus piti tuomion ennallaan

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Kyykky on ihmisen luonnollinen lepoasento, mutta olemme unohtaneet, miten se tehdään – Näin kyykkääminen parantaa kehosi hyvinvointia

      Tilaajille
    2. 2

      Suvi Haimi kypsyi muovijätteen määrään kylpyhuoneessaan – syntyi uraauurtava keksintö, joka kiinnostaa jo kansainvälisiä kosmetiikkabrändejä

    3. 3

      Ruutuaika on vanhentunut käsite, sanovat asian­tuntijat – toimittaja antoi lastensa pelata viikon vapaasti, tässä tulokset

    4. 4

      Husin toimitusjohtaja HS:n mielipidepalstalla: ”En ole koskaan nähnyt Suomen terveyspolitiikkaa niin sekaisin kuin nyt”

    5. 5

      Mies vei Saphira-koiransa hoitoon Lohjalle – kun hän meni myöhemmin katsomaan koiraa, löytyi vain tyhjä talo, josta oli lämpöpatteritkin viety

    6. 6

      Espoolaiset Vaahtorannat rohkaistuivat rakentamaan kotiinsa valtavan näköalaikkunan – sitten huippupoliitikko puuttui peliin, ja ikkunan alle saatetaan raivata luontopolku

    7. 7

      ”Veljeni meni kiusaajan kotiin ja hakkasi tämän perusteellisesti” – Koulukiusatut kertovat HS:lle keinoista, joilla kiusaaminen lopulta päättyi: yllättävän moniin tarinoihin kuului väkivalta

      Tilaajille
    8. 8

      Moni nainen muuttuu ikääntyessään tai lihoessaan toisille näkymättömäksi – sen huomaa, kun kävelee rautatie­asemalla väistämättä ketään

    9. 9

      Hygieniasta löytyy huomautettavaa sadoissa ruokapaikoissa pääkaupunkiseudulla – Katso hakukoneella, miten on kotikulmiesi ravintoloiden laita

    10. 10

      Melkein varma työpaikka ja lähes 3 500 euron palkka kenelle tahansa – Mikä estää suomalaisia työttömiä ryntäämästä Norjaan?

    11. Näytä lisää