Maapallon ilmastojärjestelmä on vuorovaikutussuhteiden verkko, jossa monet tekijät vaikuttavat toisiinsa: eri aineiden biogeokemialliset kierrot ilmakehän, maaperän, merien ja elonkehän välillä yhdessä auringon säteilyn kanssa muodostavat erittäin monimutkaisen järjestelmän. Ilmastojärjestelmä on herkkä pienillekin muutoksille: luonnolliset vaihtelut ovat saaneet alkunsa mitättömän tuntuisista asioista, kuten maapallon kallistuskulman muutoksista tai tulivuoritoiminnasta. Viimeisten satojen miljoonien vuosien aikana on koettu muutama rajukin ilmastonmuutos, jotka ovat aiheuttaneet valtavia sukupuuttoaaltoja. Juuri nämä nopeat ilmastonmuutokset 250 ja 55 miljoonaa vuotta sitten ovat mielenkiintoisia siksi että merten pohjista ja ikiroudasta vapautuneet metaanipurkaukset olivat niiden aiheuttajia. Vastaavien purkausten vaara on nytkin olemassa, ja onkin jo havaintoja metaanin erittymisen lisääntymisestä niin ikirouta-alueilla kuin meristäkin.
Vaikka ilmastojärjestelmä onkin monimutkainen, on kasvihuoneilmiö verrattain yksinkertainen. Eri kaasut kykenevät sitomaan auringon säteilystä lämpöä eri tavalla, ja kun ilmakehän kaasukoostumusta muutetaan niin, että hyvin lämpöä sitovien, niin sanottujen kasvihuonekaasujen osuutta lisätään, lisääntyy myös ilmakehän lämmönsidontakyky kokonaisuudessaan. Tämä teoria on jo yli sata vuotta vanha ja helposti laboratoriossa testattavissa. Luonnollinen kasvihuoneilmiö on tarpeellinen, koska muuten planeetta olisi ihmiselämälle liian kylmä. Teollisuuden ja maankäytön muutosten sekä karjatalouden aiheuttama kasvihuoneilmiö on kuitenkin vaarallinen, sillä se voi tehdä planeetasta ihmiselämälle liian kuuman.
Tärkeimpiä kestämättömien kulttuurien toiminnasta syntyviä kasvihuonekaasuja ovat hiilidioksidi, metaani ja typpioksidi. Hiilidioksiditasoja on mitattu jo 50-luvulta saakka, ja ne ovat olleet jatkuvasti nousussa. Esiteollisen ajan luonnollinen vaihteluväli oli 180 ja 280 miljoonasosan välillä, nyt taso lähentelee jo 390 miljoonasosaa.
Kun hiilidioksiditasot olivat viimeksi nykytasolla noin 20 miljoonaa vuotta sitten, merenpinnat olivat 25-40 metriä nykytasoa korkeammalla, koska edes Etelänavalla ei ollut jäätikköä. Nykyinen hiilidioksiditaso on siis selkeästi vaarallinen.
Kestämättömien kulttuurien toiminnasta kasvihuonekaasupäästojä aiheuttivat ensiksi metsien tuhoaminen, kestämättömän maataloustuotannon aiheuttama aavikoituminen ja karjatalous. Teollisuuden tuottamat päästöt ovat kuitenkin omaa suuruusluokkaansa, suurimpana lähteenä fossiilisten polttoaineiden (öljy, hiili, maakaasu) polttaminen, padot ja tietyt teolliset prosessit. Tietenkin myös metsätuhot, kestämätön maataloustuotanto ja karjatalous ovat lisääntyneet teollisella ajalla.
Fossiiliteollisuuden rahoittamat ilmastoskeptikot ovat pyrkineet luomaan epätietoisuutta levittämällä valheita joiden mukaan ilmastonmuutos johtuisi muka luonnollisista tekijöistä, kuten tulivuoritoiminnasta, auringon säteilyn muutoksista tai kosmisesta säteilystä. Hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC on kuitenkin selvästi osoittanut, että näiden yhteisvaikutus on marginaalinen verrattuna kestämättömien kulttuurien päästöjen vaikutuksiin. Skeptikkojen argumentit voi tarkastaa vaikkapa elokuvasta ”The Great Global Warming Swindle”, joka sai aikaan tutkijaryhmän kirjoittaman 180-sivuisen raportin jossa skeptikkojen argumentit on yksiselitteisesti kumottu. Elokuvasta on itse asiassa olemassa useita eri versioita, sillä pahimmat valheet oli muutettava, kuten väite, että tulivuoritoiminnasta syntyy enemmän kasvihuonekaasuja kuin teollisuudesta – oikeasti teollisuuden päästöt ovat satakertaiset tulivuoritoimintaan verrattuna. Fossiiliteollisuuden lobbarit jatkavat kuitenkin valheidensa levittämistä vaikka ne olisi kuinka moneen kertaan kumottu – tietämättömien keskuudessa argumentit saattavat edelleen mennä läpi ja aiheuttaa toivottua epätietoisuutta. Strategia on sama kuin tupakkateollisuudella, joka yritti kiistää yhteyttä keuhkosyöpään. Itse asiassa on jopa henkilöitä, jotka siirtyivät tupakkateollisuuden palveluksesta fossiiliteollisuuden leipiin 90-luvun alussa, kun tupakkateollisuus hävisi aiheesta suuren oikeusjutun.
IPCC:n viimeisin raportti on vuodelta 2007, ja sitä pidetään monien ilmastotutkijoiden ja asiantuntijoiden keskuudessa vanhentuneena ja vähättelevänä, vaikka se ennustaakin että ilmasto saattaa lämmetä jopa kuudella asteella vuoteen 2100 mennessä. Vähättelysyytökset johtuvat pääasiassa siitä, että raportissa jätetään erittäin vähälle huomiolle niin sanotut hitaat takaisinkytkennät: jäätiköiden sulaminen, maaperästä ja merten pohjasta vapautuva metaani sekä merien ja maaperän nielujen kääntyminen kasvihuonekaasujen lähteiksi. Nämä takaisinkytkennät saattavat aiheuttaa erittäin nopeita ja pitkäaikaisia “ilmastoloikkia” IPCC:n ennustaman hitaan ja tasaisen lämpenemisen sijaan.
Kun pohjoinen napajää sulaa, paljastuu alta tumma merenpinta, joka imee itseensä huomattavasti jäätä enemmän lämpöä. Syntyy itse itseään voimistava järjestelmä, joka lämmittää pohjoista napa-aluetta ja sen lähiseutuja. Merten pohjissa ja pohjoisten ikirouta-alueiden maaperissä on varastoituneena valtavat määrät metaania, joka pääsee purkautumaan ilmakehään kun merenpohja ja maa lämpenevät. Tämä on jo alkanut ja kuumentaa ilmastoa entisestään. Meret ja maaperä ovat imeneet puolet teollisuuden tuottamista kasvihuonekaasuista itseensä toimien niin sanottuina luonnollisina hiilinieluina. Tämä ei kuitenkaan voi jatkua loputtomiin: hiilinielut ovat jo heikentyneet ja saattavat jopa alkaa vapauttaa kasvihuonekaasuja takaisin ilmakehään mikäli ilmasto pääsee lämpenemään asteella parilla nykyisestä. Yksi maaperän hiilinielulle katastrofaalinen tapahtuma ovat metsäpalot, jotka samalla myös vapauttavat valtavia määriä kasvihuonekaasuja. Merten hiilinielu taasen heikentyy esimerkiksi siksi, että pieneliöt eivät voi muodostaa kuortaan merten lämmitessä ja happamoituessa. Tällöin nämä pieneliöt, jotka sitovat kasvihuonekaasuja, vähenevät, ja nielu katoaa.
Mitä tulee jäätiköiden sulamiseen ja merenpinnan nousuun, on IPCC vuoden 2007 raportissaan suorastaan skitsofreeninen. Toisaalla se sanoo, ettei merenpinnan nousun ennusteelle voida asettaa ylärajaa, koska hitaita takaisinkytkentöjä ja toisaalta tiettyjä nopeita jäätiköiden sulamismekanismeja ei ymmärretä kunnolla. Silti se kuitenkin samassa raportissaan asettaa arvioiduksi ylärajaksi naurettavan alhaisen 58 senttiä vuoteen 2100 mennessä. Kesäaikaisen pohjoisen napajään se arvioi olevan sula aikaisintaan vuosisadan loppupuolella.
Merenpinta on kuitenkin noussut nopeammin kuin IPCC:n pahimmissa skenaarioissa. Yksi mekanismi, jota IPCC ei osannut ennustaa, on sulamisvesien porautuminen koko parin kilometrin paksuisen Grönlannin jäätikön läpi. Tämä nopeuttaa sulamista, sillä veden ei tarvitse virrata merelle jäätikön päällä, ja mantereen ja jäätikön väliin kertyvästä vedestä tulee voiteluainetta. IPCC:hen kriittisesti suhtautuvien tutkijoiden mielestä useiden metrien merenpinnan nousu on väistämätön, ellei päästöjä nollata pikavauhtia. Vastaavasti joidenkin mielestä pohjoinen napajää saattaa olla kesäaikaan kokonaan sula jo lähivuosina, lähes sata vuotta aikaisemmin kuin IPCC ennusti kahden vuoden takaisessa raportissaan! Kurssijulisteessa oleva yläkuva on pohjoinen napajää pienimmillään loppukesästä 2007.
IPCC:n suosittelemat päästövähennykset ovat maltillisia: 40% vuoteen 2020 mennessä. Kun hitaat takaisinkytkennät otetaan huomioon, päädytään huomattavasti radikaalimpiin päästövähennystavoitteisiin: esimerkiksi 100% vuoteen 2020 mennessä.
Ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat jo nyt paikoitellen rajut metsäpalojen, hirmumyrskyjen, tulvien tai helleaaltojen muodossa. Mikäli ilmakehän kasvihuonekaasutasoja ei saada laskemaan turvalliselle tasolle pian, voivat seuraukset olla katastrofaaliset. Mikäli Amazon pääsee palamaan, meret happamoitumaan liikaa tai merenpohjien ja ikiroudan metaanivarastot todenteolla purkautumaan, ei ilmastonmuutoksen suhteen ole enää mitään tehtävissä: ihmistoimet muuttuvat merkityksettömiksi. Mikäli aiomme välttää katastrofin, on toimittava nopeasti.
Materiaali:
Suomenkieliset:
-IPCC:n neljännen arviointiraportin yhteenvedot suomeksi (IPCC, 2007) <http://www.ymparisto.fi/ipcc> Perustietoa ilmastonmuutoksen ekologiasta. Katso erityisesti ”Ilmastonmuutos 2007: Osa 1 - Luonnontieteellinen perusta. Yhteenveto päätöksentekijöille” <http://www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=232692&lan=fi>
-Petteri Taalas: ”Ilmaston lämpeneminen voi uhata ihmisen olemassaoloa” (HS Vieraskynä, 26.3.2009) <http://www.hs.fi/paakirjoitus/artikkeli/Ilmaston+l%C3%A4mpeneminen+voi+uhata+ihmisen+olemassaoloa/1135244610516> Aikaisemmin varovaisesti ilmastonmuutokseen suhtautuneen ilmatieteen laitoksen johtajan kirjoitus.
-Täsmentynyt tieto ilmastosta nostaa uusia huolenaiheita (YLE Uutiset, 12.10.2009) <http://yle.fi/uutiset/luonto_ja_ymparisto/2009/10/tasmentynyt_tieto_ilmastosta_nostaa_uusia_huolenaiheita_1073370.html> Ilmastohistoriasta.
-Sirpa Pellinen: Maaperän merkityksestä ilmastonmuutokselle keskustellaan kiivaasti (Klimaatti, 22.3.2010) <http://mmm.multiedition.fi/klimaatti/uutiskirje/2010/1-2010/fi/7.php?_nlid=5758>
-Anna-Kaisa Hiltunen: Tundra puhkuu metaania talvisinkin (Kumppani, 1/2009, s.8) <http://www.kepa.fi/kumppani/arkisto/2009_1/6821> - viittaa Charlotte Sigsgaardin tutkimukseen, jonka lehdistötiedote täällä: Methane gas flowing into the atmosphere (University of Copenhagen, 4 December 2008) <http://www.ku.dk/english/news/methane.htm>
-Katri Merikallio: ”Merenalaiset metaanivarastot purkautuvat - ilmaston lämpenemistä mahdoton pysäyttää?” (Suomen Kuvalehti, 3.9.2009) <http://suomenkuvalehti.fi/jutut/ulkomaat/merenalaiset-metaanivarastot-purkautuvat-ilmaston-lampenemista-mahdoton-pysayttaa> Viittaa tähän tutkimukseen: Westbrook, G. K., et al.: ”Escape of methane gas from the seabed along the West Spitsbergen continental margin” (Geophys. Res. Lett., 36, 6 August 2009) <http://www.agu.org/pubs/crossref/2009/2009GL039191.shtml>
-Natalia Pimenoff ja muut: Epälineaariset ja äärimmäiset ilmaston muutokset (Valtioneuvoston kanslian julkaisusarja 14/2008) tiedote: <http://vnk.fi/ajankohtaista/tiedotteet/tiedote/fi.jsp?oid=236390>, pdf: <http://www.vnk.fi/julkaisukansio/2008/j14-epalineaariset/pdf/fi.pdf>
-Pasi Toiviainen: Ilmastonmuutos. Nyt. (Otava, 2007) Paras suomenkielinen kirjamittainen yleisesitys ilmastonmuutoksen ekologiasta.
-Risto Isomäki: 34 tapaa estää maapallon ylikuumeneminen (Tammi, 2008) Alussa hyvää tietoa vaarallisesta ilmastonmuutoksesta.
Englanniksi:
-Solomon ja muut (toim.): Climate Change 2007: The Physical Science Basis (Cambridge University Press, 2007, 1009 sivua) <http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/contents.html> IPCC:n viimeisimmän, vuoden 2007 raportin ilmastonmuutoksen ekologiaa käsittelevä osuus kokonaisuudessaan.
-Leo Murray: Wake Up, Freak Out – then Get a Grip (2008) <http://www.wakeupfreakout.org/> Kymmenminuuttinen animaatioelokuva vaarallisesta ilmastonmuutoksesta, hitaista takaisinkytkennöistä ja siitä kuinka lähellä olemme peruuttamattoman vaarallista ilmastoloikkaa. Sivustolla myös lähdeviitteellinen versio käsikirjoituksesta. Alussa pieni virhe: ilmasto on ollut nykytilassaan sivilisaation, ei ihmiskunnan, historian ajan.
-”Climate Safety - In case of emergency…” (Public Interest Research Centre, 25.11.2008) <http://climatesafety.org/downloads/climatesafety.pdf> Hyvä yleisesitys ilmastotutkimukseen, joka puuttuu IPCC:n vuoden 2007 raportista.
-Oceans' Uptake of Manmade Carbon May Be Slowing - First Year-by-Year Study, 1765-2008, Shows Proportion Declining (The Earth Institute / Columbia University, 18.11.2009) <http://www.earth.columbia.edu/articles/view/2586>
-William H. Calvin: Climate Psychology 101 (8/10/2008) <http://williamcalvin.com/2008/2008-08-09%20SciFoo%20climate%20psych.pdf> Ilmastonmuutoksen seurauksista.
-Prof. Richard A Muller: ”A Brief Introduction to the History of Climate” <http://muller.lbl.gov/pages/IceAgeBook/history_of_climate.html>
-David L Chandler: ”Climate myths: It's been far warmer in the past, what's the big deal?” (New Scientist, 16 May 2007) <http://www.newscientist.com/article/dn11647>
-Nathan Rive, Dr Brian Jackson, Dave Rado et al: ”Complaint to Ofcom Regarding “The Great Global Warming Swindle”” (11.6.2007) <http://www.ofcomswindlecomplaint.net> Hyvä yleisesitys skeptikkojen argumenteista ja niiden vasta-argumenteista.
-Fred Pearce: ”Arctic meltdown is a threat to humanity” (New Scientist, 25.3.2009) <http://www.newscientist.com/article/mg20127011.500-arctic-meltdown-is-a-threat-to-humanity.html?full=true>
-David Spratt: ”Forget about 2050, we're blowing the carbon budget right now” (Climate Code Red -blog, 11.9.2009) <http://climatecodered.blogspot.com/2009/09/forget-about-2050-lets-talk-about-now.html>
-David Spratt ja Philip Sutton: ”Climate code red: the case for emergency action” (Scribe, 2008) <http://climatecodered.net> Paras tietämäni englanninkielinen kirjamittainen yleisesitys vaarallisesta ilmastonmuutoksesta ja tutkimuksesta, joka IPCC:n raporteista puuttuu.