Tiede    |   HS-analyysi

Maapallolla tikittää aika­pommi: mantereet hillitsevät ilmaston­muutosta, mutta kuinka kauan?

Suomalaisten vuosikymmeniä uutterasti tutkimat metsien aerosolivaikutukset IPCC kuittasi ”heikosti ymmärretyiksi”. Raportin kirjoittajissa ei ollut yhtään suomalaista.

Mantereiden hiilipäästöistä puhutaan nyt paljon, kun hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC julkisti tieteellisen maankäyttöraporttinsa sekä tiivistetymmät ja poliittisemmin hiotut pääviestit päätöksentekijöille.

Keskustelussa helposti unohtuu se, että mantereet yhä imevät itseensä selvästi enemmän hiiltä kuin päästävät ilmaan.

Ilmaston lämmetessä mantereiden hillintäkyky kuitenkin heikkenee. Ehkä. Tämä hienovarainen ja vaikeasti tutkittava muutos on ilmastonmuutoksen tikittävä aikapommi.

Pommi luultavasti on, mutta emme tiedä, kuinka iso se on ja milloin se laukeaa.

 

Sitten kun sataa, sekin on väärin.

Ihmisen mellastus maankäyttöön liittyen aiheutti aikavälillä 2008–2017 hiilidioksidipäästöjä 5,5 gigatonnia vuodessa. Yhtäällä metsitettiin mutta toisaalla metsäalaa hupeni suurempia määriä pelloiksi tai teiden ja kaupunkien alle tai erilaiseen puuntarpeeseen.

Kuitenkin mantereihin – niin ihmisen hallitsemille pelloille ja talousmetsiin kuin villiinkin luontoon – sitoutui vuosittain 11,7 gigatonnia hiilidioksidia ”ihmisistä riippumattomista syistä”.

Tämä sidonta oli 1960-luvulla 4,4 gigatonnia, 1990-luvulla 8,8 gigatonnia ja 2000-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä 9,9 gigatonnia hiilidioksidia vuodessa.

”Ihmisestä riippumaton syy” on IPCC:ltä sikäli hassu muotoilu, että kyse on ihmisperäisen ilmastonmuutoksen aiheuttamasta vaikutuksesta.

 

Sisäsivuillaan raportti jopa haukkuu aiempia tutkimuksia, joissa aavikoitumista on liioiteltu.

Hiilidioksidin lisääminen lisää kasvien yhteyttämistä – eli ilman hiilidioksidin muuttamista auringonvalon energialla sokeriksi.

Kasvihuoneilmiössä maapallo kirjaimellisesti on kasvihuone, jossa kasvit kasvavat kovempaa. Samalla ilmasto ei lämpene niin paljon kuin se muuten voisi lämmetä.



Ilmastomalleissa suuri kysymys on se, pystyvätkö maaekosysteemit jatkamaan samaa tahtia.

Maankäyttöraporttissaan IPCC muun ohessa pyrkii ensimmäistä kertaa kunnolla listaamaan tiedemaailman nyky-ymmärrystä mantereiden palautemekanismeista ilmastonmuutoksen edetessä.

Voiko jokin lämpenemisen tai hiilidioksidipitoisuuden lisääntymisen määrä saada aikaan sellaisen kierteen, että mantereet alkavatkin kiihdyttää ilmastonmuutosta tavalla tai toisella?

Tärkeämpää kuin näkyvät kasvit on se, mitä on niiden alla maaperässä.

”Maaperässä on enemmän hiiltä varastossa kuin ilmakehässä ja maanpäällisessä kasvustossa yhteensä. Siksi pienetkin heilahdukset maaperän varaston muutoksessa ovat merkittäviä ilmakehän kannalta”, kommentoi meteorologian akatemiaprofessori Timo Vesala Helsingin yliopistosta.

Hän ei osallistunut tämän raportin kirjoittamiseen mutta on ollut aiemmin mukana IPCC:n raporttien työstössä.

Kyse on karikkeesta. Lämpeneminen ja hiilidioksidipitoisuuden nousu kiihdyttävät kasvinosien kasvua ja putoilemista ja varastoitumista maaperään.

Lämpeneminen kuitenkin myös kiihdyttää mikrobien hajotustoimintaa maaperässä ja kasvattaa maaperän päästöjä.

Kumpi on voimakkaampaa: hajotustoiminnan lisääntymisestä johtuvat kasvihuonepäästöt vai kasvien kasvun mahdollisesta kiihtymisestä seuraava maaperän hiilensidonta? Tämä on IPCC:n mukaan suurin epävarmuus mannerten hiilinielun kehityksessä.

”Puiden ja metsien vuorovaikutuksesta ilmaston kanssa ei tiedetä kaikkea, mutta siitä tiedetään enemmän kuin maaperästä. Se, että eri ennusteet voivat poiketa toisistaan paljonkin, johtuu eroista maaperän käyttäytymisen tulkinnassa”, Vesala sanoo.

 

Kuivillakin seuduilla hiilidioksidin lisääntyminen kiihdyttää kasvien kasvua.

Maapallon lämpötilan noususta johtuvat kasvillisuuden palautemekanismit ovat erilaisia lähellä ja kauempana päiväntasaajasta.

Meillä lämpö saa metsät kasvamaan kovemmin eli sitomaan hiilidioksidia. Kasvukautena kasvillisuus myös haihduttaa kovasti vettä, mikä viilentää ilmastoa.

Toisaalta kuusipuiden työntyminen tundralle vähentää talvista albedoa. Tummasävyiset havupuut imevät auringon säteilyenergiaa paljon itseensä, kun taas paljas luminen maa heijastaa valtaosan auringonsäteistä takaisin avaruuteen.

Tosin hieman etelämpänä boreaalisessa vyöhykkeessä lehtipuiden rynnistys havupuiden sekaan taas nostaa metsän albedoa.

Tropiikissa lämpötilan nousu sen sijaan voi hidastaa kasvua sikäli kuin se johtaa kuivuuteen. Tällöin sekä hiilensidonta että viilentävä kokonaishaihdunta vähenevät.

 

Kasvihuoneilmiössä maapallo kirjaimellisesti on kasvihuone, jossa kasvit kasvavat kovempaa.

Kuivillakin seuduilla hiilidioksidin lisääntyminen kiihdyttää kasvien kasvua. Monilla kuivilla seuduilla kuitenkin lämpötilan noususta seuraava kuivuus rajoittaa kasvua enemmän.

Kuivuus lisääntyy varmasti monin paikoin. Siitä ei kuitenkaan ole todisteita, että keskimääräisesti ottaen kuivuus lisääntyisi kaikilla maailman kuivilla alueilla.

Kun kasvillisuutta on vähemmän, siihen sitoutuu vähemmän hiiltä. Toisaalta paljas maa voi myös heijastaa auringon säteilyä tehokkaasti avaruuteen, jos se on sävyltään vaaleaa.

Aavikoitumisen ajatellaan usein olevan ilmastonmuutosta voimakkaasti kiihdyttävä mekanismi.

IPCC:n tieteellinen raportti kuitenkin päätyi tältä osin lopulta varsin varovaisiin muotoiluihin. Sisäsivuillaan raportti jopa haukkuu (3.2.1.1.) aiempia tutkimuksia, joissa aavikoitumista on liioiteltu tai maan heikkeneminen määritelty epämääräisesti.

Kun satelliittikuvista seurataan muutosta kuivilla alueilla, vihreys näyttäisi niillä keskimäärin lisääntyneen. Vihertyminen johtuu laitumien pusikoitumisesta tai siitä että karuilla mailla pidetään kovan lannoituksen turvin peltoja toiminnassa.

Esimerkiksi Saharan autiomaa kyllä laajenee etelään, kun aavikoituminen määritellään sademäärän perusteella. Kuitenkin tuolla aavikoituvalla alueella peltomaan määrä on samaan aikaan kaksinkertaistunut.

Aavikoitumista toki tapahtuu ja mekanismina se kiihdyttää ilmastonmuutosta, mutta vaikutuksen määrästä ei voi sanoa mitään kovin painavaa tai varmaa.

Se on varmaa, että jos kuivia maita pystytään kastelemaan vehmaammiksi pohjavesillä, niistä voisi tulla tärkeitä hiilinieluja. Tämä tosin toimii vain alueilla, joilla pohjavettä riittää.

Historiallisilla ilmastomalleilla on myös osoitettu, että Saharan eteläpuolisen Sahelin alueen metsäisyys pitää Afrikan monsuunisateita hengissä.

 

Raportin 107 kirjoittajasta yksikään ei ole suomalainen.

Hiilidioksidin lisäksi kasvit tarvitsevat muita ravinteita, kuten typpeä ja fosforia. Niinpä jos typen ja fosforin saanti ei lisäänny, myöskään hiilidioksidin lisääntyminen ilmakehässä ei koko voimallaan kiihdytä kasvua.

Luonto on kuitenkin sikäli sopeutuvainen, että kasvit voivat symbioosissa mikrobien kanssa keksiä keinot hyödyntää hiilidioksidin lisääntymisen melko tehokkaasti.

Ikiroudan sulaminen kiihdyttää hiilen ohella myös metaanin pääsyä maaperästä ilmaan.

Kasvillisuuden voimistunut nielu kuitenkin kumoaa vaikutuksiltaan nämä metaanipurskaukset vuoteen 2100 mennessä.

”Mutta jos sulaminen jatkuu senkin jälkeen ja etenee yhä syvempiin ikiroutakerroksiin, purkausten päästöt käynevät suuremmiksi kuin saman alueen kasvillisuuden hiilensidonta”, sanoo yliopistotutkija Tuomo Kalliokoski Helsingin yliopistosta.

Hän on erikoistunut metsien ilmastonmuutosta hillitsevään vaikutukseen. Hän myös osallistui varsinaisen maankäyttöraportin perusteella tehtyyn päättäjille suunnatun tiivistelmän muotoiluun osana Suomen delegaatiota Genevessä.

Maankäytössä on mahdollisuus monenlaisiin pahoihin kierteisiin. Kun maan hiilivarastot menevät ilmakehään, se lämmittää ilmastoa, mikä edelleen kiihdyttää hiilen hajoamista ilmakehään.

Jos maataloudessa ja metsänhoidossa enemmän mietittäisiin hiilen sitoutumista paitsi kasvillisuuteen myös maaperään, paha kierre voitaisiin katkaista

Tosin tällaisilla toimilla on sikäli kiire, että ilmaston lämpeneminen vähentää maaperän kykyä sitoa hiiltä. Hiiltä pitäisi sitoa maaperään nyt heti, kun vielä kunnolla voidaan.

Tästä herää kysymys, onko yrityksissä sitoa hiiltä maaperään järkeä, jos lämpötilan kohoamisen seurauksena muutaman vuosikymmenen päästä tuo hiilimäärä pullahtaakin takaisin ilmaan.

Kalliokoski korostaa, että maankäyttöön liittyviä toimia ei voida erottaa ilmastopolitiikan ykköskohteesta eli fossiilisten polttoaineiden käytön hillinnästä.

”Jos fossiilisten polttoaineiden päästöjä ei saada kuriin lähivuosikymmeninä, maankäyttötoimistakaan ei ole juuri hyötyä”, Kalliokoski sanoo.

”Toimia tarvitaan yhtä aikaa sekä maankäytössä että fossiilisissa polttoaineissa luopumisessa. Kummassakaan ei ole varaa epäonnistua.”

 

Kuusipuiden työntyminen tundralle vähentää talvista albedoa.

Suomalaisen tutkimuksen erityisosaaminen palautemekanismeista liittyy puiden tuottamiin aerosoleihin. Aerosolit itsessään heijastavat auringon säteilyä takaisin avaruuteen, ja aerosolien ympärille syntyy sadepisaroita ja sadepisaroista pilviä, jotka heijastavat auringon säteilyä takaisin.

Metsät siis viilentävät ilmastoa paitsi hiilinieluina myös aerosolivaikutuksellaan. Tästä on tehty Hyytiälän Smear II -asemalla kasapäin mittauksia ja Helsingin yliopistossa tutkimusta jo monta vuosikymmentä.

IPCC:n raportti mainitsee ja esittelee puuaerosolit, melko pitkästikin.

Se kuitenkin päätyy näiden osalta kriittiseen lopputulemaan. IPCC:n mukaan puuaerosolien syntyä, hapettumisprosesseja ilmassa ja pilvipisaroiden muodostumista ei kunnolla ymmärretä ja jopa siitä on epävarmuutta, onko niiden vaikutus viilentävä vai lämmittävä.

Raportin 107 kirjoittajasta yksikään ei ole suomalainen.

Ylipäätään raportti vyöryttää suuren määrän huolestuttavia, ilmastonmuutosta kiihdyttäviä paikallisia takaisinkytkentöjä.

Maaperän kuivuminen ja lämpeneminen edelleen heikentää sen kykyä kasvattaa kasveja ja sitoa hiiltä, ikiroudan sulaminen pullauttaa metaania ilmaan, lämpö suosii puita syöviä tuholaisia, pölyä lentää sinne tänne...

Sitten kun sataa, sekin on väärin. Sateet ovat rankkasateita, jotka kiihdyttävät eroosiota ja huuhtovat mennessään siemenet pelloilta.

Toisaalta tulvat voivatkin päätyä aavikoille ja synnyttää kasvillisuutta sinne, missä sitä ei yleensä ole.

Raportti lähinnä luettelee tällaisia tapahtumaketjuja. Se ei koosta selvää numeerista yhteenvetoa, kuinka suuria kiihdyttävät palautemekanismit ovat suhteessa hillitseviin palautemekanismeihin.

Toisaalta raportin ansioksi voi katsoa sen, että se ei perustu pelkkiin mallinnuksiin vaan yhdistelee monenlaista, eri metodeilla tehtyä tutkimusta. Vain mallinnuksiin perustuva ilmastoennustaminen on toki linjakasta, mutta se voi mennä myös linjakkaasti vikasuuntaan.

Välillä myös vaikutuksen suunta jää epäselväksi. Raportissa esimerkiksi korostetaan, kuinka hiekkamyrskyt lisääntyvät suurella varmuudella ja tällä on palautevaikutuksia ilmastoon.

Epäselväksi kuitenkin jää, mikä se palautevaikutus on. Sisäsivuilla sitten kerrotaan, että asiaa ei oikeastaan tiedetä.

Hiekkamyrskyt voivat yhtäältä lämmittää, toisaalta viilentää paikallisilmastoa. Ne synnyttävät pienipisaraisia pilviä, jotka heijastavat auringonvaloa avaruuteen, mutta eivät juuri sada. Satamattomat pilvet lisäävät kuivuutta maalla, mutta meren päällä ne viilentävät tehokkaasti.

Tosin jos hiekka kulkeutuu lumisille alueille, sen tummuus kiihdyttää lumen sulamista.

 

Monista palautemekanismeista ei varmasti tiedetä vaikutuksen suuntaa.

Raportti siis ei varsinaisesti vastaa ilmastotieteen suureen kysymykseen, alkaako mannerten hiilinielu kokonaisuudessaan heiketä ilmaston lämmetessä.

Se toki onkin vaikea kysymys vastata, kun asiaa ei ole edelleenkään näin kokonaisvaltaisesti tutkittu riittävästi.

IPCC itsekin myöntää moneen otteeseen, että eri langanpäitä yhteen sovittavaa ja kokonaisuutta hahmottavaa tutkimusta on liian vähän ja että monista palautemekanismeista ei varmasti tiedetä vaikutuksen suuntaa.

Ylipäätään on hankala tehdä luotettavaa ennustetta asiasta, jossa vilisee paljon eri suuntaan meneviä muuttujia, jotka vaikuttavat toisiinsa vaihtelevilla tavoin eri puolilla maapalloa.

Ilmastollisten ääri-ilmiöiden vaikutuksia ilmastosysteemiin puolestaan on vaikea ennustaa siksi, että tähän mennessä niitä on tapahtunut mallinnuksen tarpeita ajatellen liian vähän.

Jos jonkinlaisen johtopäätöksen raportista voisi palautemekanismien osalta vetää, se olisi, että maapallon lämmetessä mantereiden palautemekanismit edelleenkin ennemminkin hillitsevät kuin kiihdyttävät ilmastonmuutosta mutta hillintäkyky luultavasti heikkenee ilmaston lämmetessä.

Mannerten kokonaishiilitaseen pienelläkin heikkenemisellä tietenkin on jo itsessään suuria vaikutuksia. Mahdollisia suurempia vaikutuksia ei voi sulkea pois. Näitä voisivat tuottaa etenkin metsäpalot.

”Pohjoisessa suot ovat tehokkaasti hillinneet metsäpalojen leviämistä. Kun soiden pintaturve kuivuu, sekin voi syttyä palamaan. Siitä tulee valtavia päästöjä, ja myös metsäpalojen eteneminen helpottuu”, Kalliokoski sanoo.

Timo Vesala muistuttaa, että kun tärkeään asiaan liittyy epävarmuuksia, pitää noudattaa varovaisuusperiaatetta.

”Jos tulevaisuutta ei tiedetä tarkasti, kannattaa keskittyä pahimpiin vaihtoehtoihin.”


Kommentit

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Ei vielä nimellä kirjoitettuja kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää



    HS:n kommentointien äänestäminen on muuttunut: nyt vain kirjautuneet käyttäjät voivat antaa kommentille hyvin argumentoitu -äänen.
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Talouslehti Financial Times vetoaa: Kapitalistinen järjestelmä on nollattava

    2. 2

      EU-lähteet FT:lle: Boris Johnson lyyhistyi tuolissaan tajutessaan lounaan äärellä, miten ulalla hän oli Britannian neuvottelu­asemasta

    3. 3

      Suomalaistutkimus: Masennuslääke vaikuttaa ihmisen elämään arvaamattomammin kuin tähän asti on ymmärretty

      Tilaajille
    4. 4

      Verottaja tiedottaa: Joka kolmannen veroprosentti on liian pieni

    5. 5

      New Yorkin metroon ei saa viedä koiria, elleivät ne ole jonkinlaisessa kantolaukussa – Näin luovasti ihmiset kiertävät kieltoa

    6. 6

      Matemaatikkojen vaikea laskelma tuotti vihdoin kaivatun luvun 42

    7. 7

      Hallitus löysi yritystuista leikattavaa 120 miljoonan euron edestä – Neste yllättyi: samalla vietäisiin tukea sen uusiutuvalta polttoaineelta

    8. 8

      Kerrostalon rakennus­työt pysähtyivät keskellä Helsingin uutta merellistä kaupungin­osaa: ”Rahat ei liiku, niin ei sitten etene työtkään”

    9. 9

      Poliisiammatti­korkeakoulun opettajaa epäillään kahdesta seksuaalisesta ahdistelusta, osa rikos­epäilyistä ehti vanhentua

    10. 10

      Isännöitsijä ei suostunut antamaan taloyhtiön hallituksen jäsenten yhteystietoja – Saako niitä pimittää?

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Matemaatikkojen vaikea laskelma tuotti vihdoin kaivatun luvun 42

    2. 2

      R-kioski harkitsee lopettavansa matkakorttien lataamisen HSL:n palkkiopäätöksen takia

    3. 3

      Tuore tutkimus: Rasvamaksa on käytännössä jo kansantauti, ja siitä kärsivän tulisi välttää alkoholia täysin

    4. 4

      Sata päivää ilman alkoholia, muusikko Emma Kemppainen päätti, mutta se ei jäänytkään siihen – Nyt alkoholista luopuvat nekin, joille se ei koskaan ollut ongelma

      Tilaajille
    5. 5

      Tämäkin jugend-kaunotar on Helsingin kaupungin vuokratalo: Helsingin valtuuston enemmistö ei heittäisi hyvätuloisia ulos puoli-ilmaisista asunnoista

    6. 6

      HS-analyysi: Tuoreen äidin julkinen ampuminen sai Ruotsin harkitsemaan Suomessa ongelmalliseksi havaittua todistamistapaa

    7. 7

      EU-lähteet FT:lle: Boris Johnson lyyhistyi tuolissaan tajutessaan lounaan äärellä, miten ulalla hän oli Britannian neuvottelu­asemasta

    8. 8

      Kerrostalon rakennus­työt pysähtyivät keskellä Helsingin uutta merellistä kaupungin­osaa: ”Rahat ei liiku, niin ei sitten etene työtkään”

    9. 9

      Verotus kiristyy, bensa kallistuu: HS:n laskurit kertovat, miten budjetti vaikuttaa kukkaroosi

    10. 10

      Suomalaistutkimus: Masennuslääke vaikuttaa ihmisen elämään arvaamattomammin kuin tähän asti on ymmärretty

      Tilaajille
    11. Näytä lisää
    1. 1

      Sadattuhannet kodit uhkaavat menettää arvonsa – Suomeen on kehittynyt kahdet asunto­markkinat, ja asian­tuntijan mukaan enää kolme aluetta on turvassa

      Tilaajille
    2. 2

      Teini-ikäinen kilpauimari hylättiin liian paljastavan uima­puvun vuoksi Yhdys­valloissa – käytti samaa asua kuin kaikki muutkin

    3. 3

      Joukko suomalaisnaisia riisuuntui kameralle kertoakseen kehohäpeästä ja sen kukistamisesta – ”Olen yhä keskeneräinen, mutta sairaudesta olen päässyt”

      Tilaajille
    4. 4

      Ihmisen ei kuulu olla väsynyt – Uni­lääkärin mukaan moni uneton tekee illalla saman virheen

      Tilaajille
    5. 5

      Miljonääri liittyi perus­suomalaisiin Jussi Halla-ahon perässä, ja nyt ”Tampereen Trump” ilmentää puolueen muutosta

    6. 6

      Suomalaiset saavat liian vähän folaattia, vaikka se saattaa torjua Alzheimerin tautia ja masennusta – Nämä ovat tärkeimmät folaatin lähteet

    7. 7

      Suoliston bakteerit määrittävät, miten ihminen voi, ja niitä ohjaa ravintomme – Suomalainen huippu­tutkija kertoo, millaista ruoka­valiota bakteerit janoavat

      Tilaajille
    8. 8

      Hyvätuloiset ystävättäreni asuvat kaupungin vuokra-asunnoissa puoli-ilmaiseksi

    9. 9

      Juutalaisvainoista kertova elokuva järkytti festivaalikatsojia, kymmeniä ihmisiä käveli ulos kesken näytöksen

    10. 10

      Neljä vuotta sitten Vantaan Kivistö herätti innostusta: tuhansittain asuntoja ja Redin kokoinen kauppa­keskus – Vaan miten kävi?

      Tilaajille
    11. Näytä lisää