Ilmastonmuutos ja maailman ruokatuotanto – haasteita edessä

Maailman väestön määrän arvioidaan jatkavan kasvuaan ja saavuttavan 9 miljardin raja vuonna 2043 sekä 10 miljardin raja vuonna 2083, mutta väestönkasvun odotetaan kuitenkin hidastuvan. Väestön kasvun hidastuminen liittyy suurelta osin kasvavaan hyvinvointiin. Kasvavan hyvinvoinnin mukana seuraa kuitenkin myös kasvava ostovoima ja siksi kulutuksen odotetaan jatkavan kasvuaan ja väestö tulee käyttämään enemmän korkeammin jalostettuja elintarvikkeita. Viimeaikaisten tutkimusten mukaan maailmassa tarvitaan 70 – 100 prosenttia enemmän ruokaa vuoteen 2050 mennessä, jotta lisääntyvän väestön ruokatarve saadaan tyydytettyä (Godfray ja muut, 2010).

Ruoantuottajat joutuvat kuitenkin samaan aikaan kilpailemaan viljelysmaista, vedestä ja energiasta ja merien kalakannat ovat jo nyt ylikalastettuja. Lisäksi on olemassa kiireellinen tarve vähentää maailman ruokatuotannon vaikutusta ympäristöön sekä ilmastoon.

Maailman ruokatuotantoon kohdistuu tulevaisuudessa kolmikantainen haaste:

1) Ruokatuotanto on sopeutettava kasvavan väestön ruoantarpeeseen.
2) Ruokatuotannon sopeuttaminen on tehtävä ympäristön ja yhteiskunnan kannalta kestävällä tavalla.
3) On varmistettava, että maailman köyhimmät ihmiset eivät enää näe nälkää.

Tähän haasteeseen vastaaminen edellyttää muutoksia ruoan alkutuotannossa, varastoinnissa, käsittelyssä ja jakelussa. Tarvittavat muutokset ovat lisäksi hyvin radikaaleja – ne ovat verrattavissa 1700- ja 1800-lukujen teolliseen vallankumoukseen. Ruokatuotannon kasvattaminen tulee olemaan vahvassa roolissa, mutta sitä tulevat rajoittamaan hupenevat resurssit maapallon mantereilla, merillä ja ilmakehässä.

Ruoan hinta on yleisesti laskenut viimeisen sadan vuoden aikana, vaikka joitakin hintapiikkejä (esimerkiksi 1970-luvun öljykriisin aikana) onkin ollut välissä. Yllättäen vuonna 2008 ruoan hinta alkoi nousta nopeasti (tämä kuitenkin rauhoittui taloustaantuman alkaessa). Tälle on esitetty syyksi erilaisia tekijöitä (kuten sijoittajien hintakeinottelu), mutta monien mielestä tämä aloitti nousevan ruoan hinnan jakson, joka liittyy nopeasti kehittyvien maiden lisääntyneeseen tarpeeseen sekä biopolttoaineiden tuotannon aiheuttamaan kilpailuun resursseista.

Miten sitten voimme tuottaa enemmän ruokaa kestävällä tavalla? Aiemmin tällainen tilanne on hoidettu ottamalla lisää maata viljelykseen sekä verottamalla kalakantoja enemmän. Kuitenkin viimeisen 50 vuoden aikana viljasadot ovat kaksinkertaistuneet, mutta viljelysmaan määrä on samaan aikaan lisääntynyt vain yhdeksän prosenttia. Esimerkiksi tuholaisten ja tautien torjunta ovat olleet osaltaan vaikuttamassa maailman ruokatuotannon kaksinkertaistumiseen, mutta taudit kuitenkin edelleen vähentävät maailman ruokasatoa 10 – 16 prosenttia (Chakraborty ja Newton, 2011).

Jonkin verran lisää maata olisi otettavissa ruokatuotantoon, mutta muu ihmisen toiminta myös kilpailee lisämaasta, mikä tekee tästä vaihtoehdosta kalliin ja siksi epätodennäköisen vaihtoehdon, etenkin jos samaan aikaan olisi suojeltava luonnon monimuotoisuutta sekä muita luonnon tarjoamia hyödyllisiä asioita (kuten esimerkiksi sademetsien hiilinielu ja muita ns. ekosysteemipalveluja). Lisäksi käyttökelpoista maata on jo menetetty paljon muun muassa kaupunkien alle ja aavikoitumiseen. Maanviljelyssä on jo nyt käytössä maapallon maa-alueista (jotka eivät ole jään peitossa) noin 12 prosenttia ja on myös esitetty, että käyttökelpoisen maan kestävän käytön rajat alkavat tulla vastaan osuuden lähestyessä 15 prosenttia (Rockström ja muut, 2009).

Ilmaston vaikutus ruokatuotantoon

Ilmastonmuutos tuo mukanaan muutoksia lämpötilassa ja sademäärässä, jotka vaikuttavat sadon määrään ja maan sopivuuteen viljelykselle. Ilmaston lämpenemisen odotetaan tuovan pääasiassa hyödyllisiä muutoksia lauhan vyöhykkeen ruokatuotannolle. Viljelysmaaksi sopivat alueet laajenevat, satokauden pituus kasvaa ja viljalajit tuottavat enemmän satoa. (Schmidhuber ja Tubiello, 2007)

Äärisääilmiöiden yleistyminen kuitenkin heikentää näitä hyötyjä. Välimeren alueelle on odotettavissa enemmän helleaaltoja ja kuivuutta. Lauhalle vyöhykkeelle taas on odotettavissa rankkasateiden ja tulvien lisääntymistä. Rannikoilla myös myrskyjen odotetaan lisääntyvän. Lisäksi laidunmaiden muuttuminen kuivemmaksi saattaa haitata karjataloutta. Kuivemmilla seuduilla maaperä muuttuu entistä kuivemmaksi ja voi muuttua sopimattomaksi viljelylle. Ilmaston lämpenemisen odotetaan myös lisäävän monien tuholaisten levinneisyyttä. Lisäksi tuholaiset selviävät paremmin talven yli ja ovat suurempana haittana kevätsadoille.

Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntyminen tuo mukanaan myös muutoksia. Suurempi hiilidioksidipitoisuus hyödyttää monia viljelyskasvilajeja, mutta vaikutuksen suuruus ei ole kovin hyvin selvillä. Vaikutuksen suuruus vaihtelee lajeittain ja lisäksi kastelu- sekä lannoituskäytännöt vaikuttavat asiaan. Hiilidioksidin lisäyskokeissa saatujen tietojen perusteella viljelyskasvien sadot voisivat kasvaa 0 – 20 prosenttia lajista riippuen hiilidioksidipitoisuuden noustessa 550 miljoonasosaan (joka on odotettavissa noin vuonna 2100 – pitoisuus on nykyään noin 390).

Vaikka viljasadot saattavatkin kasvaa hiilidioksidipitoisuuden lisääntyessä, viljan ravintopitoisuus näyttäisi vähenevän. On esimerkiksi tutkimustietoa joidenkin lajien pienenevästä proteiinipitoisuudesta hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa.

Viljelysmaan määrä näyttäisi tutkimusten mukaan säilyvän kokonaisuudessaan suunnilleen samana. Alueellisesti näyttää kuitenkin tulevan muutoksia. Korkeilla leveysasteilla viljelysmaan määrä näyttää kasvavan ilmastonmuutoksen myötä, mutta matalammilla leveysasteilla viljelysmaan määrä näyttää vähenevän suunnilleen vastaavalla määrällä. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että kehittyneissä maissa viljelysmaan määrä lisääntyy ja kehitysmaissa vähenee. Lisäksi viljelysmaan laatu heikkenee vielä voimakkaammin kehitysmaissa – hyvälaatuisen viljelysmaan määrä näyttää vähenevän rajusti kehitysmaissa. Hyvälaatuisen viljelysmaan väheneminen aiheuttaa myös sen, että on vähemmän viljalajeja, jotka sopivat kasvatettavaksi. Paikallisesti Afrikka tulee olemaan suurin häviäjä viljelysmaan määrässä, kun taas Venäjä ja Keski-Aasia voittavat eniten viljelysmaan määrässä.

Ilmastonmuutos lisää todennäköisesti myös ruoka- ja vesiperäisten tautien esiintymistä. Tämä saattaa aiheuttaa noidankehän nälänhädästä kärsivillä seuduilla, joissa ruoka- ja vesiperäisten tautien lisääntyminen myös pahentaa nälänhätää, mikä taas altistaa ihmisiä taudeille. Tällaisilla alueilla köyhyys ja jopa kuolleisuus saattavat lisääntyä. Lämpötilan nousun odotetaan myös lisäävän suoraan ruokamyrkytysten (esimerkiksi salmonellan aiheuttamien) määrää. Rankkasateiden lisääntyminen luultavasti lisää vesiperäisten tautien esiintymistä erityisesti alueilla, joissa vesihuolto on huonosti järjestetty.

Ruoan hinnan odotetaan nousevan aluksi pikku hiljaa ilmaston lämmetessä vuoteen 2050 mennessä. Joissakin tutkimuksissa tällä aikavälillä ruoan hinta saattaa jopa laskea hiukan. Vuoden 2050 jälkeen ruoan hinta alkaa tutkimuksien mukaan kuitenkin nousta nopeammin. Joidenkin arvioiden mukaan ruoan hinta saattaa lopulta nousta pelkästään ilmastonmuutoksen takia jopa 80 prosenttia. Samaan aikaan on olemassa muita ruoan hintaa nostavia tekijöitä, joten tulevaisuudessa ruoan hinta saattaa nousta paljon enemmänkin.

Ruokatuotannon vaikutus ilmastoon

Ruokatuotanto aiheuttaa kasvihuonekaasupäästöjä sekä suoraan että maan muokkauksen takia (metsiä kaadetaan ja tilalle tulee viljelysmaita, jolloin metsien hiilinielu poistuu, eikä tilalle tuleva viljelysmaa pysty korvaamaan sitä). Kasvihuonekaasupäästöjen kautta ruokatuotanto siis vaikuttaa ilmastoon. On arvioitu, että maailmanlaajuisesti 20 prosenttia ihmiskunnan kasvihuonekaasupäästöistä tulee ruokatuotannosta. Suomessa ruoan osuus päästöistä on noin 12 prosenttia. Keshitysmaissa ruoan osuus päästöistä on suurempi ja esimerkiksi Sambiassa ruoan osuus päästöistä on noin 67 prosenttia. (Hertwich ja Peters, 2009)

Suurin osa ihmiskunnan metaanin ja dityppioksidin (N₂O, ilokaasu) päästöistä tulee maanviljelyksestä. Ihmiskunnan metaanipäästöistä noin 60 prosenttia ja dityppioksidipäästöistä noin 50 prosenttia tulee maanviljelyksestä. Lisäksi maanviljelyksestä ja ruokatuotannon muista vaiheista tulee hiilidioksidipäästöjä. Syötävän ruoan valinta vaikuttaakin merkittävästi kasvihuonekaasupäästöihin (toki ollakseen merkittävä koko maapallon kannalta, suuren osan ihmiskunnasta pitäisi valita ruokia, joiden tuotannosta aiheutuu vähemmän kasvihuonekaasupäästöjä). Tutkimusten mukaan saman kalorimäärän omaavat ruoka-annokset saattavat erota toisistaan kasvihuonekaasupäästöjen osalta jopa yhdeksänkertaisesti. Saman ravintoarvon omaavien ruoka-annosten kasvihuonekaasupäästöt saattavat erota toisistaan jopa nelinkertaisesti. Lähes kaikissa tutkimuksissa tietyt ruoka-aineet erottuvat muista korkeiden kasvihuonekaasupäästöjensä takia. Tällaisiin tuotteisiin kuuluvat muun muassa eläinkunnan tuotteet ja jotkut paljon tuotantoresursseja kuluttavat kasvituotteet. (Carlsson-Kanyama ja González, 2009)

Ruokatuotantoon liittyy läheisesti maankäyttö – metsien muuntaminen pelloiksi, laitumiksi, tms. Maapallon maa-alasta jo melko suuri osa on joko ihmisen kokonaan tai osittain muuttamaa. Esimerkiksi viljelysmaat ja laitumet kattavat nykyään jo 40 prosenttia maapallon maa-alueiden pinta-alasta. Maankäyttö vaikuttaa sekä ilmakehän koostumukseen että maapallon ekosysteemeihin. Maankäytön on arvioitu aiheuttaneen noin 35 prosenttia ihmiskunnan hiilidioksidipäästöistä vuoden 1850 jälkeen. Maankäyttö vaikuttaa myös paikalliseen ilmastoon muuttamalla maanpinnan energian ja veden kierron tasapainoa. (Foley ja muut, 2005)

Ruokatuotanto saastuttaa ympäristöä muilla tavoin sekä vaikuttaa luonnon monimuotoisuuteen. Maanviljelyn tarvitsemaa kastelua varten ihmiskunta puuttuu veden kiertoon maapallolla (millä on myös oma vaikutuksensa ilmastoon). Maanviljelyssä käytetään myös lannoitteita, joista osa eksyy luontoon ylimääräisenä ravinnekuormana. Ruokatuotantoon liittyvä maankäyttö taas pienentää ja sirpaloittaa elinympäristöjä sekä köyhdyttää maaperää.

Tulevaisuuden haaste ruokatuotannossa

Tulevaisuudessa ihmiskunnan on siis tuotettava paljon enemmän ruokaa kuin nykyään ja tehtävä se ympäristöä säästävällä tavalla. Lisäksi halutaan poistaa nälänhätä maailmasta, mikä tekee haasteesta entistä vaikeamman. Hupenevista resursseistä kilpailevat myös muut ihmisen toiminnot, kuten ruoantuotannon kannalta tärkeänä kilpalijana toimiva bioenergian tuotanto. Tulevaisuudenhaasteita lisää se, että ruoan kulutuksen trendit ovat tällä hetkellä menossa enemmän kuluttavaan suuntaan.

Ilmastonmuutos tulee vaikeuttamaan ruokatuotantoa tulevaisuudessa ja lisäksi ruokatuotannon lisääminen tulee vaikeuttamaan ilmastonmuutosta. Tulevaisuus näyttää siis ruokatuotannon kannalta haasteelliselta, ellei peräti vaikealta.

Tällä kirjoituksella Ilmastotieto osallistuu kansainväliseen blogien toimintapäivään (Blog Action Day 2011), jonka aiheena tänä vuonna on ruoka.

Lähteet:

Annika Carlsson-Kanyama and Alejandro D González, Potential contributions of food consumption patterns to climate change, Am J Clin Nutr May 2009 vol. 89 no. 5 1704S-1709S, doi: 10.3945/​ajcn.2009.26736AA. [tiivistelmä, koko artikkeli]

S. Chakraborty, A. C. Newton, Climate change, plant diseases and food security: an overview, Plant Pathology, Special Issue: Climate Change and Plant Diseases, Volume 60, Issue 1, pages 2–14, February 2011. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Jonathan A. Foley, Ruth DeFries, Gregory P. Asner, Carol Barford, Gordon Bonan, Stephen R. Carpenter, F. Stuart Chapin, Michael T. Coe, Gretchen C. Daily, Holly K. Gibbs, Joseph H. Helkowski, Tracey Holloway, Erica A. Howard, Christopher J. Kucharik, Chad Monfreda, Jonathan A. Patz, I. Colin Prentice, Navin Ramankutty and Peter K. Snyder, Global Consequences of Land Use, Science 22 July 2005: Vol. 309 no. 5734 pp. 570-574, DOI: 10.1126/science.1111772. [tiivistelmä, koko artikkeli]

H. Charles J. Godfray, John R. Beddington, Ian R. Crute, Lawrence Haddad, David Lawrence, James F. Muir, Jules Pretty, Sherman Robinson, Sandy M. Thomas and Camilla Toulmin, Food Security: The Challenge of Feeding 9 Billion People, Science 12 February 2010: Vol. 327 no. 5967 pp. 812-818, DOI: 10.1126/science.1185383. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Edgar G. Hertwich and Glen P. Peters, Carbon Footprint of Nations: A Global, Trade-Linked Analysis, Environ. Sci. Technol., 2009, 43 (16), pp 6414–6420, DOI: 10.1021/es803496a. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Rockström, J., Steffen, W., Noone, K., Persson, Å., Chapin III, S.F., Lambin, E.F., Lenton, T.M., Scheffer, M., Folke, C., Schellnhuber, H.J., Nykvist, B., de Wit, C.A., Hughes, T., van der Leeuw, S., Rodhe, H., Sörlin, S., Snyder, P.K., Costanza, R., Svedin, U., Falkenmark, M., Karlberg, L., Corell, R.W., Fabry, V.J., Hansen, J., Walker, B., Liverman, D., Richardson, K., Crutzen, P., Foley, J.A., 2009. A safe operating space for humanity. Nature 461: 472-475. doi:10.1038/461472a. [tiivistelmä]

Josef Schmidhuber and Francesco N. Tubiello, Global food security under climate change, PNAS December 11, 2007 vol. 104 no. 50 19703-19708, doi: 10.1073/pnas.0701976104. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Vaikuttivatko ilmasto ja elintarvikkeiden hintapiikki Arabikevään mellakoihin vuonna 2011?

Historian tutkijat ovat arvelleet, että maailmanlaajuiset sään ja ilmaston muutokset ovat voineet johtaa jopa sivilisaatioiden romahtamiseen. Juuri julkaistuissa uusissa tutkimuksissa tarkastellaan suursäätilan vaihteluiden merkitystä konfliktien synnyttäjänä nykyajan olosuhteissa. Vaikka ongelmat ovatkin monitahoisia, suursäätilan vaihtelu on voinut pieneltä osin vaikuttaa esimerkiksi arabimaailman mellakoiden ja kansannousujen puhkeamiseen tänä vuonna. Ilmastonmuutos saattaakin voimistaa erityisesti jo ennestään olemassa olevia uhkia.

© milkovasa - Fotolia.com

Tutkimuksissa on jo vuosia todettu lämpimän sään mahdollisesti lisäävän väkivaltaisuuksien ja mellakoiden riskiä. Esimerkiksi Lontoossa ja New Yorkissa murhien on havaittu lisääntyvän kuumalla säällä. Myös sukupuolinen hyväksikäyttö ja vaarallinen autoilu näyttävät lisääntyvän samoina aikoina. Lämpimällä ilmalla kaduilla liikkuu enemmän ihmisiä, nestevajaus lisää ärtyneisyyttä ja alkoholia kulutetaan tavanomaista enemmän.

Brittiläisen Glamorganin yliopiston psykologi Lance Workman toteaa kuuman sään lisäksi muuttavan aivojen serotoniinieritystä. Serotoniini puolestaan säätelee esimerkiksi aggressiivisuutta. Aggressiivisuuden lisääntyminen kuumassa on todettu myös laboratoriotesteissä. Workmanin mukaan suurin osa mellakoista Yhdysvalloissa tapahtuukin silloin, kun lämpötila on 27 ja 32 celsiusasteen välillä. Myös Yhdysvaltojen vuoden 1967 rotumellakoista suurin osa sattui päivinä, jolloin lämpötila oli yli 27 astetta. Kun lämpötila nousee 32 astetta korkeammaksi, mellakat kuitenkin harvinaistuvat. Liian kuumassa ihmiset eivät enää jaksa mellakoida.

Aiemmissa tutkimuksissa ei silti ole löydetty yhteyksiä globaalin sään tai ilmaston vaihtelun ja väkivaltaisuuksien välille. Joissakin tapauksissa syynä näyttävät olleen vain paikalliset, satunnaiset säätapahtumat.

Nature-lehdessä julkaistussa uudessa tutkimuksessa (Hsiang, Meng & Cane 2011) maailmanlaajuiset suursäätilan säännönmukaiset vaihtelut yhdistetään konflikteihin tutkimalla ENSO-värähtelyn (El Niñon ja La Niñan vuorottelu) aiheuttamia säätilan muutoksia nykyisessä ilmastossa eri vuosina. Historioitsijat ovat arvioineet juuri ENSO-värähtelyn olleen yhteydessä konflikteihin kaukaisessa menneisyydessä. Tässä uudessa tutkimuksessa asiaa tarkastellaan modernilla aikakaudella ja testataan sitä kvantitatiivisesti.

Tulosten mukaan vuosien 1950 ja 2004 välillä uusien kansallisten konfliktien todennäköisyys trooppisilla alueilla kaksinkertaistui El Niño -vuosien aikana verrattuna La Niña -vuosiin. Niiden valtioiden alueilla, joihin El Niño ei vaikuta, vastaavaa konfliktien lisääntymistä ei tapahtunut. ENSO-värähtelyn aiheuttama kuuma ja kuiva sää on saattanut olla osallisena 21 prosenttiin kaikkiaan 250 kansallisesta konfliktista vuoden 1950 jälkeen, mikä osoittaa nyky-yhteiskuntienkin olevan riippuvaisia maailmanlaajuisesta suursäätilasta.

Solomon Hsiang, joka johti tutkimusta Columbian yliopistossa New Yorkissa, sanoo: “Voimme spekuloida, että kauan sitten Egyptin dynastia kukistui kuivuuden aikana. Tämä tutkimus osoittaa maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen vaikuttavan konflikteihin juuri nyt. Olemme edelleen erittäin suuressa määrin riippuvaisia ​​ilmastosta. Toivomme tutkimuksen voivan auttaa vähentämään inhimillistä kärsimystä.”

Hsiangin mukaan ennalta ehkäisevät toimenpiteet voisivat estää verenvuodatusta, koska El Niño on mahdollista ennustaa jopa kaksi vuotta etukäteen. On kuitenkin huomattava, että ihmiskunnan osaltaan aiheuttama ilmastonmuutos saattaa tarkoittaa lähes jatkuvaa lämpötilojen nousua ja sään ääri-ilmiöiden lisääntymistä, mikä eroaa luonnollisesta El Niño -ilmiöstä. Tutkijaryhmän jäsen Mark Cane sanookin, että ilmaston lämpenemisellä tulee olemaan enemmän vaikutuksia kuin El Niñolla. Hänen mukaansa on siksi vaikea kuvitella, ettei se aiheuttaisi konflikteja.

Tutkijat ovat aloittamassa työn löytääkseen tekijät, jotka selittävät ilmaston ja konfliktien yhteyden. Ruoka on todennäköisesti keskeinen selittävä tekijä, koska satomäärät ja maataloudesta saatavat tulot laskevat voimakkaasti monilla alueilla El Niño -vuosina. “Kun sato epäonnistuu, ihmiset saattavat tarttua aseeseen ansaitakseen elantonsa”, sanoo Hsiang.

Muita El Niñon seurauksena vaikuttavia tekijöitä voivat olla työttömyyden ja hurrikaanien sekä muiden luonnonkatastrofien lisääntyminen. Sen sijaan köyhyyden jakautuminen, demokratian aste ja väestörakenne eivät tutkimuksen mukaan muuttaneet ilmaston ja konfliktien välisen yhteyden voimakkuutta, ei myöskään siirtomaavallan päättyminen monissa maissa vuoteen 1975 mennessä.

Kuitenkin huono sää näyttää ajavan vähemmän kehittyneet maat kaaokseen muita helpommin. Esimerkiksi Sudanissa puhkesi voimakas sota El Niño -vuonna 1963. Vuoden 1983 El Niñon aikaan alkoivat yli 20 vuotta kestäneet taistelut, joissa kuoli kaksi miljoonaa ihmistä. Kaaos huipentui vasta tänä vuonna, kun Etelä-Sudan itsenäistyi.

Sen sijaan Australiassa ei ole mitään sisäisiä konflikteja, vaikka ENSO-värähtely vaikuttaa sielläkin. Yhden hypoteesin mukaan köyhimmillä mailla ei ole resursseja selviytyä El Niñosta. Toinen hypoteesi on, että köyhimmät maat voisivat olla fyysisesti haavoittuvaisempia El Niñolle, mikä taas johtaa sotaan ja köyhyyteen.

Tänä vuonna, joka on voimakas La Niña -vuosi, esimerkiksi Tunisiassa, Egyptissä ja Libyassa on ollut mellakoita, joiden syyt liittyvät yhteiskunnalliseen epäoikeudenmukaisuuteen, köyhyyteen, työttömyyteen ja vesipulaan. Yksiselitteistä syytä mellakoinnille on siis vaikea löytää.

Voidaan kuitenkin kysyä, miksi mellakat puhkesivat juuri talvella 2010-2011. Tähän kysymykseen etsii vastausta toinen uusi tutkimus  (Lagi, Bertrand & Bar-Yam 2011), jonka vertaisarviointi on vielä kesken. Tulokset on kuitenkin jo julkaistu, koska aihe on ajankohtainen. 

Tutkijat esittävät arabimaailman mellakoihin vaikuttaneeksi tekijäksi elintarvikkeiden jyrkkää hinnannousua. Tutkimus myös ehdottaa, että on olemassa tietty elintarvikkeiden hintataso, jonka ylittyessä mellakoita ja levottomuuksia puhkeaa paljon todennäköisemmin. Tämä luku on 210 FAO:n ruoan hintaindeksillä. Tällä hetkellä indeksi on 231, jonka tienoille se kohosi El Niño -vuonna 2010 alkaneen hintojen nousun seurauksena. Helmikuussa 2011 saavutettiin kaikkien aikojen ennätys 238. Tutkijoiden mukaan nykyinen elintarvikkeiden hintakehitys aiheuttanee seuraavien 1-2 vuoden aikana ilman piikkejäkin indeksin nousun pysyvästi yli 210:een.

FAO:n ruoan hintaindeksi oli korkealla vuoden 2008 ruokamellakoiden aikoihin sekä tänä vuonna “arabikevään” konfliktiaikoina. Voivatko mellakat aiheuttaa elintarvikkeiden korkeita hintoja eikä päinvastoin? Vastaus on kielteinen. Mellakat ovat paikallinen ilmiö, elintarvikkeiden korkea hinta taas maailmanlaajuinen ilmiö. Entä voisiko korrelaatio yksinkertaisesti olla sattumaa? Kyllä, mutta siihen on tutkimuksen mukaan vain pieni mahdollisuus.

Arabimaiden kansannousu olisi ilmeisesti tapahtunut joka tapauksessa jossakin vaiheessa, mutta poikkeukselliset sääolot jouduttivat sitä, arvelevat tutkijat Sarah Johnstone ja Jeffrey Mazo lontoolaisen turvallisuuspolitiikkaa seuraavan IISS-tutkimuslaitoksen Survival-lehdessä. Venäjä on maailman neljänneksi suurin vehnänviejämaa ja Egypti taas Venäjän suurin ostaja. Vuonna 2010 kuivuus vähensi Venäjän satoa noin 30 %. Tämän takia Venäjä aloitti elokuussa 2010 viljan vientikiellon. Egypti saikin ostettua venäläistä viljaa heinä-joulukuussa 2010 enää 1,6 miljoonaa tonnia (vuonna 2009 samaan aikaan 2,8 miljoonaa tonnia).

Epätavalliset sääolot siis aiheuttivat osaltaan viljan hinnan nousua. Sään lisäksi elintarvikkeiden hintojen nousuun tosin ovat vaikuttaneet myös väestönkasvu, öljyn hinnan kohoaminen, entistä korkeampi elintaso, biopolttoaineiden tuotanto ja raaka-aineiden hintakeinottelu. “Arabikevät” taas aiheutui osin tästä hintojen noususta. Suursäätilan vaihtelua ei silti voi syyttää Pohjois-Afrikan ja Lähi-idän mellakoiden ja kansannousujen varsinaiseksi aiheuttajaksi.

Johnstone ja Mazo kuitenkin toteavat näin: “Alkuvuoden tapahtumat kertovat oppikirjaesimerkin siitä, millainen on ilmastonmuutoksen merkitys jo olemassa olevien uhkien voimistajana. — Ilmastonmuutos voi lisätä todennäköisyyttä siihen, että Lähi-idän ja Pohjois-Afrikan kaltaiset tapahtumat toistuvat muuallakin maailmassa. Vaikka arabikevät olisi luultavasti tapahtunut joka tapauksessa jossakin vaiheessa, ilmaston lämpeneminen nopeutti sitä.”

Näyttää siis siltä, että El Niñon lisäksi myös elintarvikkeiden maailmanmarkkinahinta ennustaa yhteiskunnallisia levottomuuksia. On siis ehkä mahdollista kehitellä matemaattisia malleja, joilla ilmaston muuttumisesta tai maailmantaloudesta ennustetaan sosiaalisia kriisejä.

Lähteet:

Brockes, Emma & Burkeman, Oliver 2001: Blame it on the sunshine. Guardian, 30 May 2001. [uutisartikkeli]

Carrington, Damian 2011: Are food prices approaching a violent tipping point? Damian Carrington’s environment blog, Guardian, 25 August 2011. [tiedetoimittaja Damian Carringtonin blogi]

Carrington, Damian 2011: Climate cycles linked to civil war, analysis shows. Guardian, 24 August 2011. [uutisartikkeli]

Hsiang, Solomon M. & Meng, Kyle C. & Cane, Mark A. 2011: Civil conflicts are associated with the global climate. Nature 476: 438–441, 25 August 2011. doi:10.1038/nature10311. [tiivistelmä]

Johnstone, Sarah & Mazo, Jeffrey 2011: Global Warming and the Arab Spring. Survival: Global Politics and Strategy, vol. 53, no. 2, April–May 2011, pp. 11–17. doi:10.1080/00396338.2011.571006. [tiivistelmä] [koko artikkeli (PDF)]

Lagi, Marco & Bertrand, Karla Z. & Bar-Yam, Yaneer 2011: The Food Crises and Political Instability in North Africa and the Middle East. Cornell University Library, eprint arXiv:1108.2455. [tiivistelmä]

Lisääntyneet lumi- ja vesisateet sekä tulvat voivat olla seurausta ilmaston lämpenemisestä

Ilmakehän vedensitomiskyky kasvaa karkeasti ottaen logaritmisesti lämpötilan noustessa, ja ilmakehän vesisisällön on myös todettu lisääntyneen tämän teoreettisen päätelmän mukaisesti. Asteen lämpenemisen maapallon pinnalla lasketaan nostavan maapallon kokonaissademäärää 2-3 prosenttia. Voimakkaiden vesisateiden todennäköisyys onkin voinut kaksinkertaistua ihmiskunnan tuottamien kasvihuonekaasupäästöjen lämmitysvaikutuksen seurauksena. Tämä on saattanut osaltaan vaikuttaa myös Euroopan ja Yhdysvaltojen viimeaikaisiin runsaisiin lumisateisiin. Maapallon kokonaissademäärää tärkeämpi tarkastelun kohde kuitenkin on sateiden runsastumisen ja kuivuuden yleistymisen alueellinen vaihtelu. Ankarat sääolosuhteet, esimerkiksi Albanian tulvat, aiheuttavat suunnattomia inhimillisiä ja taloudellisia seurauksia. Maapallon keskilämpötilan nousu on etäällä useimpien ihmisten arjesta. Kaksi tutkimusta viime viikon Nature-lehdessä kuitenkin päättelee, että ilmaston lämpeneminen aiheuttaa jo nyt miljoonien ihmisten elinolosuhteisiin vaikuttavia äärimmäisiä sääilmiöitä. Nature-lehdessä julkaistut tutkimukset yhdistävät lisääntyneet kasvihuonekaasupäästöt, pohjoisen pallonpuoliskon kasvaneet vesi- ja lumisademäärät sekä Ison-Britannian tulvariskin toisiinsa.

Tarkastelujaksolla 1951-1999 lisääntynyttä sademäärää ei ilmeisesti pysty selittämään ilmaston luontaisella vaihtelulla, vaan syynä on ilmaston lämpeneminen. Kuva: (c) olly - Fotolia.com

“Tällä on valtava merkitys sekä lisäperusteluna päästöjen vähentämisessä että myös ilmastonmuutokseen sopeutumisen suunnittelussa”, sanoo Michael Oppenheimer, Princetonin yliopiston ilmastopolitiikan tutkija, joka ei ollut mukana Nature-lehden tutkimuksissa.

Ei ole epäilystäkään siitä, että ihmiset muuttavat ilmastoa, mutta vaikutukset alueellisiin sääoloihin eivät ole yhtä selviä. Mikään yksittäinen tietokonemalli ei voi aukottomasti liittää tiettyä lumimyrskyä tai tulvaa ilmaston lämpenemiseen. Yhdistelemällä eri ilmastomalleja, säähavaintoja ja todennäköisyyslaskentaa tutkijat voivat kuitenkin selvittää, miten ilmaston lämpeneminen todennäköisesti vaikuttaa. Aikaisemmin on todettu, että ilmaston lämpeneminen on vähintään kaksinkertaistanut sään ääri-ilmiöiden, esimerkiksi Euroopan kesän 2003 kaltaisten helleaaltojen, todennäköisyyden.

Paikallisempia sään ääri-ilmiöitä on kuitenkin toistaiseksi ollut vaikea yhdistää ilmastonmuutokseen. “Ilmastomallit ovat parantuneet paljon kymmenen vuoden takaiseen verrattuna, jolloin emme periaatteessa voineet sanoa mitään sademääristä”, sanoo ilmastotieteilijä Gabriele Hegerl Edinburghin yliopistosta. Hegerl kollegoineen vertaili pohjoisen pallonpuoliskon sääasemien tietoja kahdeksan eri ilmastomallin sadesimulaatioihin.

“Voimme nyt sanoa jonkinlaisella varmuudella, ettei 1900-luvun jälkipuoliskolla lisääntynyttä sademäärää voida arviomme mukaan selittää ilmaston luontaisella vaihtelulla”, hän sanoo. Äärimmäisen sademäärän todennäköisyys minä tahansa päivänä lisääntyi seitsemällä prosentilla tarkastelujakson 1951-1999 aikana.

Toinen tutkimus yhdistää ilmastonmuutoksen Englannissa ja Walesissa esiintyneisiin historian lähes pahimpiin kyseisen alueen tulviin loka-marraskuussa 2000, jolloin oli vuodesta 1766 alkavan tilastohistorian sateisin syksy. Tohtori Myles Allen Oxfordin yliopistosta kollegoineen teki syksystä 2000 useita tuhansia alueellisesti yksityiskohtaisia pitkän aikavälin sääennustesimulaatioita ilman kasvihuonekaasujen vaikutusta sekä kasvihuonekaasujen vaikuttaessa. Tulokset syötettiin sadannan ja jokien virtaaman yhdistävään malliin, jolloin päästiin tarkastelemaan jokien tulvatilannetta Englannissa ja Walesissa.

Tulosten perusteella tutkijat toteavat, että ihmisen toiminnasta aiheutuva ilmastonmuutos on voinut lisätä tulvat aiheuttaneen hyvin sateisen sään riskin lähes kaksinkertaiseksi. Ihmiskunnan vaikutuksen tarkka osuus jää kuitenkin epäselväksi. Mallin tuloksista 90 prosenttia osoittaa ihmisten 1900-luvulla tuottamien kasvihuonekaasujen lisänneen syksyn 2000 tulvariskiä Englannissa ja Walesissa vähintään yli 20 prosentilla. Mallin tuloksista 66 prosenttia osoittaa riskin kasvaneen yli 90 prosenttia.

”Poikkeuksellisen runsaiden sateiden lisääntymistä joillakin pohjoisen pallonpuoliskon alueilla on havaittu jo yli vuosikymmenen ajan, mutta tämä on ensimmäinen kerta, kun ihmisen vaikutus on osoitettu”, sanoo Michael Oppenheimer. Pohjoisen pallonpuoliskon maiden täytyykin varautua vastaaviin tapahtumiin tulevaisuudessa yhä useammin. “Aiemmassa, muuttumattomassa ilmastossa kerran sadassa vuodessa esiintynyt säätapahtuma voi tulevaisuudessa toistua kaksi kertaa niin usein”, sanoo Allen.

Allen kuitenkin huomauttaa, ettei ilmastonmuutos aina lisää sään aiheuttamien vahinkojen riskiä. Esimerkiksi Britanniassa lumien sulamisesta aiheutuvien tulvien todennäköisyys pienenee ilmaston lämmetessä. Sitä paitsi Allenin tutkimuksessa jää kymmenen prosentin mahdollisuus, ettei ilmaston lämpeneminen olekaan vaikuttanut Ison-Britannian tulvariskiin – tai että se on jopa vähentänyt tulvariskiä.

Meneillään on myös tutkimuksia, joissa pyritään selvittämään ilmastonmuutoksen vaikutuksia koko Euroopan tulva- ja kuivuusriskiin, Yhdysvaltojen länsiosien sulamisvesien määrään ja eteläisen Afrikan kuivuuteen. Tällaisia tutkimuksia tarvitaan, jotta on mahdollista kehittää tehokkaita sopeutumiskeinoja ilmastonmuutokseen. “Hallitukset aikovat käyttää sata miljardia Yhdysvaltojen dollaria ilmastonmuutokseen sopeutumiseen vuoteen 2020 mennessä, vaikkei kukaan tällä hetkellä tiedä, mikä on ilmastonmuutoksen vaikutusta ja mikä vain huonoa säätä”, sanoo Allen.

Kun löydetään ilmastonmuutoksen ja sään yhteydet, tämä voi myös vaikuttaa ilmastosopimuksiin. “Jos rikkaat maat aikovat taloudellisesti korvata ilmastonmuutoksessa kärsiville, niin kuin jotkin köyhemmät maat odottavat, pitää olla objektiivinen tieteellinen perusta”, Allen huomauttaa.

Vakuutusyhtiöt ovat jo pitkään olleet huolissaan äärimmäisiin sääilmiöihin liittyvien korvausten lisääntymisestä, mutta niiden yhdistäminen ilmastonmuutokseen vaatii vielä lisää tutkimusta. Nature-lehdessä julkaistu Britannian ja Walesin syksyn 2000 tulvia käsitellyt tutkimus vaati useita tuhansia tietokonesimulaatioita ja valmistui vasta kymmenen vuotta tulvien jälkeen. Lopullista, yksiselitteistä vastausta tämäkään tutkimus ei silti anna. Kriitikoiden mielestä Nature-lehden tutkimuksissa on jossakin määrin aliarvioitu ilmastojärjestelmän luontaista vaihtelua.

Lähteet:

Richard P. Allan: Climate change: Human influence on rainfall, Nature 470, 344-345 (2011), Published online 16 February 2011, doi:10.1038/470344a [tiivistelmä ilmainen, koko artikkeli maksullinen].

Seung-Ki Min, Xuebin Zhang, Francis W. Zwiers & Gabriele C. Hegerl: Human contribution to more-intense precipitation extremes, Nature 470, 378-381 (2011), Published online 16 February 2011, doi:10.1038/nature09763 [tiivistelmä, esikatselukuvat ja lisämateriaali ilmaiset, koko artikkeli maksullinen].

Pardeep Pall, Tolu Aina, Dáithí A. Stone, Peter A. Stott, Toru Nozawa, Arno G. J. Hilberts, Dag Lohmann & Myles R. Allen: Anthropogenic greenhouse gas contribution to flood risk in England and Wales in autumn 2000, Nature 470, 382-385 (2011), Published online 16 February 2011, doi:10.1038/nature09762 [tiivistelmä, esikatselukuvat ja lisämateriaali ilmaiset, koko artikkeli maksullinen].

Quirin Schiermeier: Increased flood risk linked to global warming, Nature 470, 316 (2011), Published online 16 February 2011, doi:10.1038/470316a [ilmainen uutisartikkeli].

Bryan Walsh: New studies show that climate change is the culprit in extreme rain, Ecocentric blog, Time, 17 February 2011 [blogikirjoitus].

Aiempi uutisemme ilmastonmuutoksen vaikutuksista Euroopassa:

Ilmastonmuutoksen konkreettiset vaikutukset ihmisiin Euroopan eri alueilla 2080-luvulla

Ilmastonmuutoksen konkreettiset vaikutukset ihmisiin Euroopan eri alueilla 2080-luvulla

Vasta julkaistun tutkimuksen mukaan kotitalouksien vuotuinen taloudellinen hyvinvointi heikkenisi EU:n alueella 0,2-1 %, mikäli 2080-luvulle ennustettu ilmasto vaikuttaisi jo nyt. Tämä tarkoittaisi taloudellisen hyvinvoinnin kasvun pienentymistä 10-50 prosentilla. Jos hyvinvoinnin heikkenemisen oletetaan olevan ajan kuluessa samansuuruinen, ilmastonmuutos voi siis puolittaa EU:n vuotuisen hyvinvoinnin kasvun. Talouden haittavaikutukset ovat vieläkin suurempia, mikäli tarkasteluun otetaan suurempaa lämpenemistä ja merenpinnan nousua ennustava skenaario. Tulokset kuitenkin osoittavat, että Euroopan eri alueilla on suuria eroja. Etelä-Eurooppa, Brittein saaret ja Keski-Eurooppa näyttävät olevan kaikkein herkimpiä ilmaston muutokselle. Toisaalta Suomi ja muu Pohjois-Eurooppa on ainoa alue, jolle ilmastonmuutoksesta on taloudellisesti ajatellen nettohyötyä, mikä johtuu pääasiassa myönteisistä vaikutuksista maatalouteen. Tuloksia tulkittaessa on huomattava, ettei tutkimus pidä sisällään läheskään kaikkia ilmastonmuutoksen seurannaisvaikutuksia. Tutkimuksen tekijät sanovatkin tämän tutkimuksen ehkä aliarvioivan ilmastonmuutoksen vaikutuksia EU:n talouteen.

Uudessa tutkimuksessa selvitettiin ilmastonmuutoksen vaikutuksia matkailuun, merten rannikoiden tulviin, jokien tulviin ja maatalouteen Euroopan eri alueilla. Kuva Kroatiasta, josta on vasta tulossa EU:n jäsenvaltio. Kuvaaja Jari Kolehmainen.

Määrälliset arviot ilmastonmuutoksen aiheuttamista taloudellisista vahingoista perustuvat yleensä siihen, kuinka lämpötilan muuttuminen vaikuttaa bruttokansantuotteeseen (BKT). On kuitenkin olemassa selkeä tarve tarkempaan alueelliseen ja alakohtaiseen vaikutusarviointiin, jotta sopeutumisstrategioita voidaan suunnitella ja priorisoida. Euroopan ilmaston alueellisen muutoksen ja sen fysikaalisten vaikutusten entistä parempi mallintaminen mahdollistaa vaikutusten suuruusluokan selvittämisen.

Uudessa tutkimuksessa esitetään yksityiskohtainen, alueellinen ja kokonaisvaltainen arvio ilmastonmuutoksen fysikaalisista ja taloudellisista vaikutuksista Euroopassa. Tutkimus tarkastelee ilmastonmuutoksen mahdollisten seurausten suuruusluokkaa Euroopassa viidestä eri näkökulmasta: maatalous, jokien tulviminen, rannikkoalueet, matkailu ja ihmisten terveys. Rannikot, maatalous ja jokien tulvat näyttävät olevan tärkeimmät arvioiduista talousvaikutuksista.

Tässä tutkimuksessa EU on jaettu tulkinnan helpottamiseksi viiteen alueeseen: Pohjois-Eurooppa (Latvia, Liettua, Ruotsi, Suomi, Viro), Brittein saaret (Irlanti, Iso-Britannia), Keski-Euroopan pohjoisosat (Alankomaat, Belgia, Puola, Saksa), Keski-Euroopan eteläosat (Itävalta, Ranska, Romania, Slovakia, Slovenia, Tsekki, Unkari) ja Etelä-Eurooppa (Bulgaria, Espanja, Italia, Kreikka, Portugali). Tarkastelussa ovat mukana kaikki muut EU-maat paitsi Kypros, Luxemburg ja Malta. Pohjois-Eurooppa kattaa vain 6 % EU:n bruttokansantuotteesta, kukin muu alue 18-32 %.

Sopeutumisesta on tulossa keskeinen kysymys kansainvälisissä ilmastopolitiikan neuvotteluissa. Joulukuussa 2009 Kööpenhaminassa säädettiin, että vuoteen 2020 mennessä kehittyneiden maiden on annettava sata miljardia Yhdysvaltojen dollaria vuodessa kehitysmaiden tarpeisiin, mukaan lukien sopeutumista auttava rahoitus. Itse asiassa jopa kunnianhimoisia ilmastonmuutoksen hillitsemistavoitteita (esimerkiksi lämpenemisen rajoittaminen kahteen asteeseen) on täydennettävä sopeutumisstrategioilla, joilla voidaan vastata jäljellä jäävään lämpenemisen.

Euroopassa valmistellaan yhteistä ilmastonmuutokseen sopeutumisen strategiaa alkaen vuodesta 2013. Yksi sen keskeisiä oletuksia on se, että ilmastonmuutoksella on vielä paljon tuntemattomia vaikutuksia sekä Euroopan talouteen kokonaisuudessaan että myös talouden eri sektoreihin ja eri maantieteellisiin alueisiin.

Ilmastonmuutoksen taloudellisten vaikutusten arviointi on oleellisen tärkeää, jotta on mahdollista perustella ilmaston lämpenemistä estäviä toimenpiteitä ja minimoida haitallisia seurauksia. Pitkäaikaisten vaikutusten arviointi on kuitenkin erittäin monimutkainen kysymys sekä puuttuvien menetelmien että tietojen takia. Tästä syystä arvioinnissa on otettava huomioon monia virhelähteitä, jotka liittyvät tulevan ilmastonmuutoksen, väestörakenteen, taloudellisen kehityksen ja teknologisen muutoksen ennustamiseen.

Useimmat tutkimukset ovat keskittyneet ilmastonmuutoksen vahinkojen arviointiin yhdistämällä ilmastonmuutos taloudellisiin vaikutuksiin (yleensä maapallon keskilämpötila ja bruttokansantuote). Kuitenkin tällainen lähestymistapa on epätyydyttävä monista syistä. Arviot ovat usein olleet peräisin eri tutkimusjulkaisuista ja siten mahdollisesti ristiriitaisista ilmastoskenaarioista. Usein tutkimuksista on puuttunut myös riittävä maantieteellinen tarkkuus, jotta vaikutuksia ja sopeutumiskeinoja voisi arvioida riittävän hyvin. Lisäksi tarkasteluissa on usein käytetty vain keskilämpötilan sekä sademäärän muutoksia ja jätetty pois muut tekijät.

Tässä uudessa tutkimuksessa tehdyssä mallinnuksessa verrattiin ilmastonmuutoksen tulevia (ennustettu ilmasto 2080-luvulla) talousvaikutuksia nykyiseen (tarkemmin sanottuna vuoden 2010) talouteen. Tällainen kvasistaattinen (staattisena tarkasteltava, tarkastellaan muutosta muuten muuttumattomassa tilanteessa) analyysi siis vastaa tilannetta, joka 2080-luvun ilmastolla olisi nykypäivän talouteen. Toinen vaihtoehto olisi ollut mallintaa tulevaisuuden ilmaston vaikutuksia tulevaisuuden talouteen. Valitussa kvasistaattisessa analyysissä ei kuitenkaan tarvinnut tehdä oletuksia talouden kehityksestä seuraavien kahdeksan vuosikymmenen aikana, mikä vähensi tarvittavien oletusten määrää. Näin myös tulosten tulkinta on yksinkertaisempaa.

Skenaarioissa käytettiin kahta IPCC:n skenaariota: korkeapäästöinen A2 (hiilidioksidipitoisuus 709 ppm eli miljoonasosaa tämän vuosisadan loppuun mennessä) ja vähempipäästöinen B2 (hiilidioksidipitoisuus 560 ppm tämän vuosisadan loppuun mennessä). Skenaarioiden mukaan keskilämpötila nousee Euroopassa 2,5 – 5,4 celsiusastetta. Nämä luvut riippuvat valitusta kasvihuonekaasupäästöjen skenaariosta ja ilmastomallista.

Lämpötila Euroopan alueella voi nousta eri malleissa 2,5 celsiusastetta (B2 HadAM3-HIRHAM), 3,9 celsiusastetta (A2 HadAM3-HIRHAM), 4,1 celsiusastetta (B2 ECHAM4-RCAO) tai 5,4 celsiusastetta (A2 ECHAM4-RCAO). Euroopan alueista Pohjois-Eurooppa lämpenee eniten 2,5 ja 3,9 celsiusasteen skenaarioissa, eteläinen Keski-Eurooppa ja Etelä-Eurooppa taas 4,1 ja 5,4 asteen skenaarioissa. Lämpötilan nousu on vähäisintä Brittein saarilla kaikissa skenaarioissa. Maapallon keskilämpötila nousee skenaarioiden mukaan 2,3 – 3,1 celsiusastetta. Yksi A2-simuloinneista osoittaa pienempää lämpenemistä kuin yksi B2-simulaatioista. Tarkastelussa on pidettävä mielessä, että mallin ennusteissa alueellinen ilmastonmuutos Euroopassa on usein suurempi kuin ilmastonmuutos maapallolla keskimäärin.

Eri lämpötilaskenaarioiden ja eri ilmastomallien ennusteet Euroopan eri alueille. Tietojen lähde Ciscar et al. 2011.

Alueellinen sadantakuvio on samanlainen kaikissa skenaarioissa. Eteläisessä Keski-Euroopassa ja Etelä-Euroopassa sadanta vähenisi verrattuna vertailujaksoon 1961-1990 , kun taas useimmilla muilla EU-alueilla sademäärä kasvaisi kaikissa skenaarioissa, mutta vuodenaikojen välillä olisi suuria eroja.

IPCC:n keräämien tietojen mukaan epävarmuus merenpinnan nousun vaihteluvälistä on laaja. Koska viime aikoina on saatu todisteita ennakoitua nopeammasta merenpinnan noususta, tutkimuksessa tarkastellaan voimakasta nousuennustetta. Tämä johtaa maailmanlaajuiseen merenpinnan 49-59 senttimetrin nousuun vuosisadan loppuun mennessä. Tutkimuksessa selvitettiin myös merenpinnan 88 senttimetrin nousuennustetta osana 5,4 celsiusasteen lämpenemisskenaariota.

Maatalous

Koska tuottavuus ja sadon laatu sekä veden tarve riippuvat suoraan paikallisista ilmastotekijöistä ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuudesta, maatalous on erityisen alttiina ilmastonmuutokselle. Maatalous on tärkein maankäyttömuoto sekä veden kuluttaja ja edelleen tärkeä taloudellinen tekijä monilla Euroopan maaseutualueilla. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että ilmastonmuutos lisää maatalouteen tuottavuuden eroja Euroopan eri alueilla.

Tässä tutkimuksessa todettiin, että vuotta 2080 vastaavalla ilmastolla olisi varsin dramaattinen alueellinen vaikutus maatalouteen ja vakava vaikutus koko alueelliseen tuotantoon. Vuoden 2080 skenaariossa alhainen lämpeneminen voi johtaa pieniin muutoksiin EU:n satomäärissä, kun taas 5,4 asteen skenaario saattaa heikentää satoa 10 %.

Kaikki skenaariot osoittavat suuria alueellisia eroja ilmastonmuutoksen vaikutuksista maatalouteen. Etelä-Eurooppa kärsisi satotappioita, jotka voisivat 5,4 asteen skenaariossa olla suhteellisen korkeita, noin 25 %. Keski-Euroopan alueilla seuraisi maltillisia muutoksia satomäärissä. Kaikissa skenaarioissa Pohjois-Eurooppa saisi entistä suurempia satomääriä. Vähäisemmässä määrin myös Brittein saarille olisi hyötyä 4,1 asteen ja 5,4 asteen skenaarioissa. Nämä positiiviset vaikutukset johtuvat kasvukauden pidentymisestä. Tietyt maat (esimerkiksi Irlanti, Belgia, Saksa, Ranska ja Alankomaat) voivat kärsiä, jos lannoitteiden käyttöä maataloudessa rajoitetaan.

Jokien tulvat

Jokien tulviminen on yleisin luonnonkatastrofi Euroopassa. Suuria taloudellisia tappioita aiheuttavat suorat vahingot infrastruktuurille, omaisuudelle ja maatalousmaalle. Välillisiä tappioita seuraa sekä tulva-alueilla että niiden ulkopuolella. Tulvien aiheuttamat tappiot ovat lisääntyneet nopeasti viime vuosikymmeninä. Todettu tulvavahinkojen kasvu johtuu kuitenkin ihmisten toimintaan liittyvistä tekijöistä. Maailmanlaajuisen lämpenemisen odotetaan yleisesti kasvattavan äärimmäisten sadeilmiöiden suuruutta ja taajuutta. Tämä voi johtaa entistä suurempiin ja toistuvampiin jokien tulviin.

Tässä tutkimuksessa ei otettu huomioon muutoksia tulva-alttiilla alueella olevan omaisuuden arvossa tai ihmismäärässä eikä myöskään mahdollisia suojautumistoimenpiteitä. Näin päästiin tarkastelemaan vain ilmastonmuutoksen vaikutusta.

Jokien tulville altistuisi tutkimuksen mukaan 2080-luvulla vuosittain 250 000 – 400 000 eurooppalaista nykyistä enemmän. Tulvien suorat kustannukset lisääntyisivät 7,7 – 15 miljardia euroa. Keskimääräiset vuosittaiset vahingot yli kaksinkertaistuisivat vertailukauteen 1961-1990 verrattuna.

Mitä korkeammaksi keskilämpötila nousee, sitä suurempi on ennustettu kasvu tulville altistuvien ihmisten ja tulvavahinkojen määrässä. Alueelliset erot ovat kuitenkin erittäin isot. Suurin riski on suuressa osassa Länsi-Eurooppaa, Brittein saarilla ja Keski-Euroopassa. Sen sijaan tulvavahinkojen ennustetaan vähentyvän Euroopan koillisosissa, koska keväiset lumien sulamisesta aiheutuvat tulvat vähentyvät.

Rannikot

Rannikkoalueille on keskittynyt paljon omaisuutta ja väestöä. Rannikoilla kaupungistuminen ja väestönkasvu vain kiihtyvät jatkuvasti. Merenpinnan nousu on välitön uhka infrastruktuurille, asutukselle ja rannikkoekosysteemeille.

Vuonna 1995 meren tulvimiselle altistui Euroopassa arviolta 36 000 ihmistä. Ilman sopeutumiskeinoja vuosittain tulville altistuvien ihmisten määrä kasvaa vuoteen 2080 mennessä merkittävästi kaikissa skenaarioissa ja vaihtelee 775 000 ihmisestä 5,5 miljoonaan ihmiseen. Brittein saarilla, Keski-Euroopan pohjoisosissa ja Etelä-Euroopassa on eniten merenrantatulville alttiita alueita.

Taloudellisia kustannuksia aiheutuu myös ihmisille, jotka voivat joutua muuttamaan ranta-alueiden tuhoutumisen (ranta-alueen peittyminen mereen ja eroosio) seurauksena. Nämä kustannukset lisääntyvät huomattavasti ajan myötä, mikäli merenpinta nousee paljon, ja mikäli sopeutumista ei aloiteta. Sopeutumistoimenpiteillä (padot ja rantojen hoito) rannikkotulville altistuvien ihmisten määrää ja rahallisia vahinkoja on kuitenkin mahdollista vähentää huomattavasti.

Matkailu

Turismi on Euroopassa tärkeä taloudellinen tekijä. Joka kuudes turisti maapallolla matkustaa Pohjois-Euroopasta Etelä-Eurooppaan. Ilmastonmuutos voi vaikuttaa merkittävästi matkailuvirtoihin Euroopassa, mikä puolestaan aiheuttaa muutoksia sekä kohdevalikoimassa että matkailusesongeissa.

Kaikki lämpötilaskenaariot antavat viitteitä siitä, että keväisin matkailu voisi laajentua entistä pohjoisemmaksi. Nykyään Espanjassa vallitseva matkailulle ihanteellinen kevätsää näyttäisi laajentuvan useimmille Välimeren rannikkoalueille 2080-luvulla. Myös syksyn muutokset ovat verrattavissa kevääseen. Kesälläkin ihanteellinen matkailualue laajentuu kohti pohjoista, mutta tämä tapahtuu eteläisten alueiden kustannuksella.

Etelä-Eurooppa, missä nykyisin on yli puolet EU:n koko majoituspalveluiden kapasiteetista, voisi olla ainoa alue, jossa yöpymisvuorokaudet vähenevät 1-4 % riippuen käytetystä ilmastoskenaariosta. Muualla Euroopassa yöpymisvuorokausien ennustetaan lisääntyvän 15-25 % kahdessa lämpimimmässä skenaariossa.

Kaikissa ilmastoskenaarioissa matkailulle olisi EU:n laajuisesti suhteellisen pieni, 4-18 miljardin euron positiivinen vaikutus. Keskeinen oletus tässä on se, että matkailujärjestelmä kykenee joustavasti vastaamaan ilmastonmuutokseen. Tämä tarkoittaa sitä, että ilmastonmuutos voi vaikuttaa kokonaiskysyntään, ja että turistivirtojen kausittainen jakautuminen määräytyy ilmastotekijöiden perusteella. Kuitenkin on mahdollista, että yhteiskunnalliset säännökset (esimerkiksi koulujen loma-ajat) voivat estää vuodenaikojen mukaisia matkailuvirtojen muutoksia. Tässä tapauksessa tulokset voivat olla aivan erilaiset. Tällöin esimerkiksi Etelä-Eurooppa ei ehkä pysty kompensoimaan kesän tappioita muina vuodenaikoina saatavilla tuloilla.

Ihmisten terveys

Ilmastonmuutos on monimutkaisesti sidoksissa ihmisten terveyteen. Ilmastolla on suoria vaikutuksia, kuten lämpötiloihin liittyvät sairaudet ja kuolemantapaukset sekä äärimmäisten sääilmiöiden aiheuttamat terveysvaikutukset. Ilmastolla on myös välillisiä terveysvaikutuksia: vesihuollon ongelmat, ruokamyrkytysepidemiat , taudinaiheuttajien leviäminen ja ruoka- sekä vesipula.

Lämpötilan ja kuolleisuuden välillä on suora riippuvuus, joka vaihtelee ilmastoalueen ja maantieteellisen sijainnin mukaan. Korkea lämpötila lisää esimerkiksi lämpöhalvauksia ja kuolleisuutta sydän- ja verisuonitauteihin. Kuitenkin lämpötilan nousu vähentää talviaikaisia kuolemia. Kuolleisuus kasvaa siis sekä kuumassa että kylmässä tiettyjen kynnysarvojen jälkeen.

Ilmaston vaikutus terveyteen 2080-luvulla riippuu sopeutumistoimenpiteistä ja akklimatisaatiosta (elimistön fysiologinen sopeutuminen muuttuviin olosuhteisiin). Ilman akklimatisaatiota kuumuus aiheuttaa tutkimuksen mukaan vuosittain 60 000 – 165 000 kuolemantapausta nykyistä enemmän. Fysiologiset ja käyttäytymiseen liittyvät muutokset ilmaston lämmetessä voivat kuitenkin merkittävästi vähentää arvioitua kuolemantapausten lisääntymistä.

Kylmyyteen liittyvä kuolevuus voi vähentyä vuosittain 60 000 – 250 000 tapauksella. Yhteenlaskettuina kylmään liittyvän kuolleisuuden vähentyminen voi olla merkittävämpää kuin kuumuuteen liittyvä kuolleisuuden lisääntyminen. Tämä tulos voidaan selittää sillä, että nykytilanteessa Euroopassa kuolevuus on suurempaa talvella kuin kesällä.

Yhteenveto ilmastonmuutoksen talousvaikutuksista Euroopassa

Eri lämpötilaskenaarioissa ja eri ilmastomalleissa 2080-luvulle ennustetun ilmaston vaikutukset, mikäli sellainen ilmasto vallitsisi Euroopassa nyt. Tietojen lähde Ciscar et al. 2011.

Jos 2080-luvun ilmasto vaikuttaisi Euroopassa jo nyt, EU:n vuotuiset BKT-tappiot olisivat 20 miljardista eurosta (2,5 asteen skenaario) 65 miljardiin euroon (5,4 asteen skenaario), mikäli merenpinta on noussut korkealle. Kuitenkin bruttokansantuotteen avulla ilmaistu menetys aliarvioi todelliset tappiot. Esimerkiksi tulvien rakennuksille aiheuttamien vahinkojen korjaaminen lisää taloudellista toimintaa ja siis kasvattaa bruttokansantuotetta. Kuluttajien hyvinvointia tämä ei kuitenkaan paranna. Yhteenlaskettuna maatalouden, jokitulvien, rannikoiden ja matkailun muutosten seurauksena EU:n taloudellisen hyvinvointi pienentyisi vuosittain minimissään 0,2 % (2,5 asteen skenaario) ja maksimissaan 1 % (5,4 asteen skenaario ja merenpinnan nousu 88 cm).

Pitkäaikainen, todellisuudessa havaittu EU:n vuosittainen hyvinvoinnin kasvu on ollut noin 2 %. Mikäli vuotuinen tappio on vakio ajan kuluessa, ilmastonmuutos vähentäisi pelkästään näiden neljän tarkastellun osa-alueen seurauksena vuotuista hyvinvoinnin kasvua 0,2-1 %-yksikköä eli 10-50 %. EU:n yhteenlasketut taloudelliset vaikutukset kuitenkin piilottavat eri alueiden, eri ilmastoskenaarioiden ja eri tarkastelukohteiden suuret erot. Kaikissa lämpötilaskenaarioissa useimmille alueille aiheutuu hyvinvoinnin menetyksiä. Poikkeuksena on Pohjois-Eurooppa, jossa taloudellisen hyvinvoinnin lisääntyminen voi olla 0,5-0,8 % vuodessa. Tämä johtuu suurelta osin lisääntyvistä maataloustuotteiden sadoista. Vakavimmin ilmastonmuutos vaikuttaisi Etelä-Eurooppaan, jossa vuotuinen hyvinvoinnin menetys olisi 5,4 asteen skenaariossa noin 1,4 %.

Tarkasteltaessa 2,5 asteen skenaariota ilmastonmuutoksen kustannukset ovat paljon suuremmat maatalouden menetysten, jokitulvien ja rannikoiden ongelmien kuin matkailun muutosten takia. Brittein saaret, pohjoinen Keski-Eurooppa ja Etelä-Eurooppa näyttävät olevan ilmastonmuutokselle kaikkein herkimpiä alueita. Lisäksi siirryttäessä 2,5 asteen skenaariosta 3,9 asteen skenaarioon sekä maatalouden, jokitulvien että rannikoiden tilanne vain pahenee lähes kaikilla alueilla. Pohjois-Euroopan alueella näitä negatiivisia vaikutuksia tasapainottaa maatalouden menestyminen ilmaston lämmetessä.

Koko EU:n alueella 5,4 asteen skenaario johtaisi vuotuiseen 0,7 %:n hyvinvointitappioon. Negatiiviset vaikutukset olisivat yhä voimakkaampia kaikilla aloilla ja kaikilla alueilla. Ilmastonmuutoksen vaikutus Euroopassa keskimäärin on kaikkein voimakkain maatalouteen, samoin kuin on todettu Yhdysvalloissakin. Etelä-Euroopan ja eteläisen Keski-Euroopan vahinkoja ei kompensoi edes maatalouden parempi menestyminen Pohjois-Euroopassa. Myös jokien tulvimisen vaikutus tulee yhä voimakkaammin näkyviin 5,4 asteen skenaariossa erityisesti Brittein saarilla ja Keski-Euroopassa. Korkean merenpinnan (+88 cm) ja 5,4 asteen skenaarion yhdistelmä johtaisi 1 %:n vuotuiseen hyvinvointitappioon EU:ssa. Erityisen merkittäväksi tekijäksi nousisivat rannikot varsinkin Brittein saarilla.

Tuloksia tulkittaessa on huomattava, ettei tutkimus pidä sisällään kaikkia ilmastonmuutoksen seurannaisvaikutuksia. Tutkimuksen tekijät sanovatkin tämän tutkimuksen ehkä aliarvioivan ilmastonmuutoksen vaikutuksia EU:n talouteen. Esimerkiksi mahdollisesti merkittäviä vaikutuksia metsätalouteen, liikenteeseen, energiantuotantoon, muuttoliikkeisiin ja luonnon monimuotoisuuden vähenemiseen ei ole otettu huomioon. Myöskään äärimmäisten sääilmiöiden (helleaallot, myrskyt, kuivuudet) seurauksia ei ole selvitetty suoraan ja seikkaperäisesti. Tarkastelun ulkopuolelle on jätetty myös pienellä todennäköisyydellä tapahtuvat mutta suuresti vaikuttavat ilmiöt, esimerkiksi mahdollinen termohaliinikierron loppuminen tai hidastuminen. Lisäksi tutkimus kattaa lähinnä vain rahalla mitattavia seurauksia.

Lähde: Juan-Carlos Ciscar, Ana Iglesias, Luc Feyen, László Szabó, Denise Van Regemorter, Bas Amelung, Robert Nicholls, Paul Watkiss, Ole B. Christensen, Rutger Dankers, Luis Garrote, Clare M. Goodess, Alistair Hunt, Alvaro Moreno, Julie Richards, and Antonio Soria: Physical and economic consequences of climate change in Europe, PNAS, January 31, 2011, Published online before print, doi: 10.1073/pnas.1011612108 [tiivistelmä, koko artikkeli (PDF), lisämateriaali (PDF)].

Samasta aihepiiristä aiemmin julkaistuja tekstejä:

Millä ilmastoalueilla ilmaston lämpeneminen aiheuttaa vesipulaa?

Britannia siirtymässä sanoista tekoihin: Ilmastonmuutokseen sopeutuminen aloitetaan

CO2-raportti, kysy ilmastonmuutoksesta: Ilmastonmuutoksen vaikutukset Suomessa

Millä ilmastoalueilla ilmaston lämpeneminen aiheuttaa vesipulaa?

Suurten vuoristoalueiden jäätiköt vaikuttavat joillakin alueilla huomattavasti ihmisten käytettävissä oleviin vesivarantoihin. Uudessa jäätikkötutkijoiden ja ilmastotieteilijöiden tekemässä tutkimuksessa kuitenkin osoitetaan, että on olemassa merkittäviä alueellisia eroja.

Uuden tutkimuksen mukaan vuoristojäätiköiden merkitystä ihmiskunnan vesihuollossa on liioiteltu, vaikka joillakin alueilla jäätiköiden merkitys onkin suuri. Kuva: Jari Kolehmainen

Professori Georg Kaser ja tohtori Ben Marzeion Innsbruckin yliopiston maantieteen laitokselta johtivat tutkimusryhmää, joka tarkasteli jokien koko valuma-aluetta tietyillä jäätikköseuduilla Himalajalla, Andeilla, Kaukasuksella, Siperiassa, Pohjois-Amerikassa, Euroopassa ja Uudessa-Seelannissa. Tutkijat keräsivät jäätiköiden sademäärätietoja ja laskivat, milloin jäätiköiden kausittaisesta (vuodenaikojen mukaan määräytyvästä) sulamisesta tuleva vesi on käytettävissä asutuilla alueilla.

Tutkimuksen kannustimena oli laaja keskustelu ilmastonmuutoksen vaikutuksista veden saatavuuteen tiheästi asutuilla alueilla. “Viime vuosina on ollut useita tapauksia, jotka eivät läpäise lähempää tarkastelua”, sanoo jäätikkötutkija ja ilmastotieteilijä Georg Kaser. “On liioittelua väittää, että jäätiköiden sulaminen vaarantaa kahden miljardin ihmisen vesihuollon.”

Tutkijat haluavatkin kiinnittää huomiota tulevaisuudessa ilmenevien vesihuollon ongelmien huomattaviin alueellisiin eroihin. “Kaikesta huolimatta odotettavissa oleva ilmastonmuutos saattaa vaikuttaa haitallisesti pieniin, korkeilla vuorilla eläviin ihmisyhteisöihin.”

Tulosten mukaan jäätiköiden vaikutus asuttujen alueiden vesihuoltoon vaihtelee alueellisesti. Suurin vaikutus on kausittaisesti kuivilla alueilla, joilla jäätiköiden sulamisvedet ovat merkittäviä jokien vesilähteitä. Vaikutus on vähäisempi monsuunialueiden jokialangoilla.

Jäätiköistä tulee sulamisvettä vain tarpeeksi lämpiminä aikoina, jolloin ainakin vuoren rinteellä sijaitsevan jäätikön alaosissa lämpötila kohoaa nollan yläpuolelle. Jäätiköihin sitoutuva vesi ja kausittaisen lumipeitteen paksuus taas kasvavat vain tarpeeksi kosteissa olosuhteissa. Jos kostea ja lämmin aika esiintyvät tietyllä alueella samanaikaisesti, myös jäätiköiden vesivarastojen lisääntyminen ja jäätiköiden reunojen sulaminen tapahtuvat samanaikaisesti.

Jäätiköiden sulamisen suhteellista merkitystä kosteissa ja lämpimissä oloissa pienentää myös samaan aikaan joen keski- ja alajuoksulla lisääntyvä vesisade. Siksi sulamisveden aiheuttamalla virtaaman lisääntymisellä onkin suurin merkitys silloin, kun on samanaikaisesti lämmintä ja kuivaa. Erityisen tärkeää tämä on paikoilla, joilla joki virtaa kausittaisesti kuiville alueille.

Andien trooppisten alueiden länsirinteillä vuoristojäätiköistä kuivana kautena sulava vesi on ihmisille tärkeä. Cotopaxi-vuori. Kuva: Esko Pettay

Vuosittaisessa kiertokulussa samanaikainen lämmin ja kuiva kausi esiintyy esimerkiksi Andeilla trooppisten alueiden länsirinteillä, joilla vuotuinen lämpötilan vaihtelu on pieni ja joilla kesäkuusta syyskuuhun vallitsevat erittäin kuivat olosuhteet. Toisilla alueilla vastaavia olosuhteita esiintyy satunnaisesti, esimerkiksi Euroopassa vuoden 2003 helleaallon aikana. Aasiassa taas hyvin monien suurten jokien valuma-alueet ovat talvella kuivia ja viileitä, kesällä kosteita ja kuumia.

“Sillä on suuri ero, saadaanko vesi käyttöön kuivana aikana vai aikana, jolloin yleensä on paljon sadetta kuten esimerkiksi Aasian monsuunialueilla”, selittää Ben Marzeion. “Ja on alueita, esimerkiksi Araljärven ympäristö, joilla sade tulee vuoristoalueille talvella. Jäätiköiden sulamisvesi on kesällä elintärkeä tällä alueella asuville ihmisille.”

Tarkastelussa kiinnitettiin huomiota siihen, kuinka suuri osuus valuma-alueen vedestä eri korkeuksilla ja eri olosuhteissa tulee jäätiköiden sulamisesta. Kylminä aikoina osuus pienenee ja kausittaisesti lämpiminä lisääntyy. Kun arvioidaan jäätiköiden kausittaisen sulamisen yhteiskunnallista merkitystä, on verrattava väestömäärä ja sitä, kuinka suuri prosenttiosuus valuma-alueen kuukausittaisesta vesimäärästä voi tulla sulavista jäätiköistä.

Tutkijat kehittivät erityisen PIX-indeksin (population impact index), jolla tarkastellaan sulamisvesien vaikutusta väestöön. Pieni PIX-arvo osoittaa joko jäätiköiden kausittaisen sulamisen olevan pientä kuivina aikoina tai kyseisen alueen olevan harvaanasuttua. Sen sijaan suuri PIX-arvo saadaan, kun sekä väestömäärä että jäätiköiden sulamisen määrä kuivana aikana ovat suuret. Tällaisessa tapauksessa sulamisvesien merkitys on väestön kannalta kaikkein suurin. Seurauksiin kuitenkin vaikuttavat myös monet muut tekijät, esimerkiksi harjoitettavan maataloustyypin vedentarve.

Jos ihmisyhteisö kuluttaisi kaiken valuma-alueelle tulevan veden, PIX-indeksi kertoisi niiden ihmisten määrän, jotka kärsisivät vesipulasta vuosittain ainakin kuukauden ajan, mikäli jäätiköitä ei olisi ja mikäli vettä kulutettaisiin entiset määrät. Tällaiset olosuhteet ovat kuitenkin melko epärealistiset, joten paremmin PIX-indeksi sopii eri valuma-alueiden ja eri korkeusvyöhykkeiden suhteelliseen vertailuun siltä osin, kuinka tärkeitä jäätiköiden sulamisvedet ovat ihmisten vesihuollon kannalta.

Koska yleensä väestömäärä lisääntyy ja sulamisvesien osuus kuukausittaisesta keskivirtaamasta pienenee alajuoksua kohti mentäessä, yleensä PIX-arvo saavuttaa maksimin vuorten keskirinteiden korkeudella (esimerkiksi Araljärven seutu, Indus, Tarim, Tonava, Po). Välttämättä PIX-arvo ei siis ole korkein siellä, missä väestön määrä on suurin.

Tulosten mukaan korkeiden vuorialueiden ihmisyhteisöt ovat erittäin riippuvaisia jäätiköiden sulamisvesistä, mutta väestön tiheys on yleensä suhteellisen alhainen näillä alueilla. “Vaikutus on paljon dramaattisempi keskileveyksien jokialtaiden alueilla, joilla asutustiheys on paljon suurempi ja joilla jäätiköiden sulaminen lisäksi vaikuttaa käytettävissä olevaan vesivarantoon merkittävästi”, ilmastotutkijat selittävät.

Araljärveä ympäröiville jäätiköille tulevasta sademäärästä peräti 79 % vapautuu viivästyneenä valuntana ympäröivälle alueelle kuivaan aikaan. Sen sijaan Induksen kohdalla vastaava luku on 55 %, Rhonella 51 %, Gangesilla 33 % ja Brahmaputralla vain 17 %.

Maailmanlaajuinen ilmaston lämpeneminen aiheuttaa väliaikaisesti näiden prosenttimäärien kasvun. Samoin sulamisvesien osuus kuukausittaisesta keskivirtaamasta saattaa kasvaa. Melko nopeasti nämä ilmastonmuutoksen vaikutukset kuitenkin katoavat, koska jäätiköiden laajuus pienenee. Tutkimuksen perusteella sulamisvesien osuus jokien kuukausittaisesta keskivirtaamasta on kuitenkin kaiken kaikkiaan melko pieni, eivätkä ihmiset ole erityisen riippuvaisia näistä sulamisvesistä.

Tutkimuksessa ei ole otettu huomioon ilmaston lämpenemisen mahdollisesti aiheuttamaa jäätiköiden sulamisvesien haihtumista, jolloin niistä ei valu vettä vesistöihin. Tämä voi vähentää sulamisvesien virtausta huomattavasti varsinkin kuivilla alueilla, esimerkiksi Andien trooppisilla alueilla ja Aasian sisäosissa. Veden varastoituminen kausittaiseen lumipeitteeseen voikin olla jäätiköitä tärkeämpi jokien virtaamaan vaikuttava tekijä, mutta lumipeitteen sulamisen merkitystä ei pystytä arvioimaan tässä tutkimuksessa käytetyillä menetelmillä.

Jäätiköiden sulamisvesien merkitys ihmisten vesihuollon kannalta on vähäisin monsuunialueilla, keskinkertainen useimmilla keskileveyksien valuma-alueilla ja suurin hyvin kuivilla alueilla.

Lähteet:

Georg Kaser, Martin Großhauser, and Ben Marzeion: Contribution potential of glaciers to water availability in different climate regimes. Proceedings of the National Academy of Sciences, November 8, 2010, DOI: 10.1073/pnas.1008162107.  [tiivistelmä] [koko artikkeli]

Science Daily: Climate change – Regional differences in water reservoir glaciers. November 8, 2010. [uutinen]

Lisätietoa (aiempi uutisemme aiheesta):

Ilmastonmuutoksen seurauksena juoma- ja kasteluveden saanti Aasiassa voi heikentyä

Ilmastonmuokkauksen historia

Ilmastonmuutoksen edetessä ilmaston keinotekoinen muokkaaminen (muilla keinoilla kuin kasvihuonekaasujen määrään vaikuttamalla) on noussut keskustelun aiheeksi. Annamme tässä historiallisen näkökulman ilmastonmuokkaukseen liittyvistä asioista.

Lentokoneeseen kiinnitetty sateentekolaitteisto. Kuva: Wikipedia.

Ajatus sään tai ilmaston muokkaamisesta ei ole uusi. Eri kulttuureissa on olemassa erilaisia sadetansseja. Amerikan alkuperäisasukkaat ovat tästä kenties tunnetuin esimerkki, mutta esimerkkejä saderituaaleista löytyy myös Euroopasta, ainakin Romaniasta.

Myös “Myrskykuninkaaksi” aikalaistensa nimittämä James Espy puhui keinotekoisen sateen tuottamisesta 1830-luvulla sytyttämällä suuria nuotioita ja näin aikaansaamalla keinotekoisen konvektion. Espyn ajatus perustui hänen kehittämälleen teorialle myrskyistä, jossa yhdessä osassa oli lämpenemisen aiheuttama pystysuuntainen konvektio. Espy testaili ajatustaan polttamalla muun muassa metsiä. Testit eivät olleet menestyksellisiä.

Vuonna 1871 Edward Powers julkaisi kirjan, jossa hän väitti sotilaallisten yhteenottojen ja sateen liittyvän toisiinsa. Jo Plutarkos oli aikoinaan raportoinut, että suurien taisteluiden jälkeen seuraa yleensä voimakas sade. Tosiasiassa taisteluiden ja sateisen välillä ei luultavasti ole yhteyttä, vaan todennäköisesti sotapäälliköt aikoinaan vain sotivat mieluummin sateiden välisenä aikana.

Ajatus jäi kuitenkin elämään, että räjäytyksillä voisi tuottaa sadetta. Robert St. George Dryenforth testasi ajatusta Texasissa sadekauden alkaessa lennättämällä räjähteitä eri korkeuksille ilmapallojen ja leijojen avulla ja räjäyttelemällä niitä. Räjähdyksien oletettiin saattavan sään häiriintyneeseen tilaan. Testien kerrottiin olleen onnistuneita suotuisissa olosuhteissa. Kuivalla ilmalla ei kuulemma kannattanut yrittää. Testejä kritisoitiin sanomalla, ettei pienillä räjähdyksillä voinut olla mitään merkitystä ilmavirtauksiin.

Yllämainittujen tapahtumien seurauksena Yhdysvalloissa kiertelikin kovasti ihmisiä tienaamalla elantonsa sateentekijöitä. Koska monissa paikoissa maapallolla sataa usein, on odotettua, että silloin tällöin sateentekijät sattuvat tekemään taikojaan sopivaan aikaan niin, että sen jälkeen alkaa sataa. Näin kävikin joskus. Esimerkiksi Charles M. Hatfield, joka rakensi korkeita torneja ja haihdutti nesteitä niiden huipulla kunnes alkoi sataa, sattui vuonna 1916 työskentelemään San Diegossa samaan aikaan, kun siellä oli ankarat sateet ja niiden aiheuttamat tulvat. San Diegon kaupunginjohto pelästyi tilannetta ja syytteiden pelossa kieltäytyi maksamasta sovittua 10 000 dollaria Hatfieldille.

Todelliset sateentekijät sotajalalla

Sateentekemisen saralla ensimmäinen merkittävä läpimurto tapahtui vuonna 1946, kun General Electricin laboratorioteknikko Vincent Schaefer keksi vahingossa keinon pakottaa jäätymisen käynnistyminen pilvissä, joiden lämpötila oli valmiiksi jäätymispisteen alapuolella. Menetelmää testatakseen Schaefer tiputti lentokoneesta hiilihappojäätä pilviin. Tämän raportoitiin aikaansaaneen pilvien radikaalin muutoksen ja pilvien alaosasta alkoi tulla lunta.

Tämän onnistuneen testin jälkeen asiasta luonnollisesti innostuttiin kovasti ja laadittiin mahtipontisia sään kontrolloimissuunnitelmia. Neuvostoliitossa tutkittiin myös säänmuokkausta. Siellä oli jo vuonna 1932 perustettu sateentekemisen instituutti Leningradiin (nykyinen Pietari). Paikallisen sateen tekemisen lisäksi Neuvostoliitto suunnitteli paljon suurempiakin asioita, kuten ilmastoa muokkaamalla saada arktiset alueet jäästä vapaaksi.

Sään muokkaamisella oli sekä Neuvostoliitossa että Yhdysvalloissa myös sotilaallinen ulottuvuus. Näiden maiden välillä oli kilpailua tässäkin asiassa. Vuonna 1965 Yhdysvalloissa olikin sotilaallisessa palveluksessa 14 300 säätieteilijää, kun samaan aikaan sääviraston palveluksessa oli vain 4500 säätieteilijää. Johtoajatuksena tässä oli se, että sään hallitsija hallitsee myös koko maapalloa.

Sateentekoa käytettiinkin sotilaallisiin tarkoituksiin Vietnamin sodassa. Tarkoituksena oli aikaansaada sade vihollisten kulkureitille, jolloin reitistä olisi tullut liian mutainen kuljettavaksi. Ei ole yleisesti tiedossa, onnistuiko hanke.

Tilanne säänmuokkauksen sotilaalliseen käyttöön liittyvässä kilpailussa eteni siihen pisteeseen asti, että Yhdistyneet kansakunnat kielsivät sään- ja ilmastonmuokkauksen sotilaallisiin tarkoituksiin vuonna 1978.

Ilmastonmuokkaus

Vuonna 1965 Yhdysvaltain presidentti Johnsonin tieteelliset neuvonantajat kirjoittivat raportin, jossa todettiin fossiilisten polttoaineiden nostavan ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta, joka aiheuttaisi nopean ilmastonmuutoksen. Raportissa ehdotettiin ilmastonmuokkaustoimiin ryhtymistä ja niiden avulla saada aikaan vastakkainen ilmastonmuutos. Yllättäen raportissa ei kuitenkaan ehdotettu kasvihuonekaasujen päästöjen vähentämistä.

Kuuluisa säätieteilijä Harry Wexler oli yksi varhaisista ilmastonmuokkausta tutkineista tieteilijöistä. Hänen kantansa ilmastonmuokkaukseen oli kielteinen. Hänen 1960-luvun alussa tehtyjen tutkimuksiensa tulosten mukaan ilmastonmuokkauksen haitat olisivat hyötyjä suuremmat.

Neuvostoliitossa Mikhail Budyko ehdotti 1970-luvun loppupuolella myös ilmastonmuokkaustoimien käyttöönottoa ihmisen aiheuttamaa ilmastonmuutosta vastaan. Hän ehdotti maapallon pinnalle tulevan auringonsäteilyn määrän vähentämistä kasvattamalla stratosfäärissä olevien aerosolien määrää. Käytännössä se olisi ollut toteutettavissa Budykon mielestä toimittamalla rikkihappoa stratosfääriin lentokoneiden ja rakettien avulla. Budyko kuitenkin varoitti, että sen aikainen tietämys ei ollut riittävää, eikä toimiin olisi ryhdyttävä, ennen kuin niiden seuraukset olisivat riittävän hyvin tiedossa.

Vuonna 1992 Yhdysvaltojen kansallinen tiedeakatemia julkaisi ilmastonmuutoksesta raportin, jossa keinotekoista ilmastonmuokkausta käsitellään yhtenä torjuntakeinona. Raportin mukaan ilmastonmuokkaus voisi auttaa kasvihuonekaasujen vaikutuksien vähentämisessä, vaikka raportissa toistettiinkin edellä mainitut varoitukset ilmastonmuokkaustoimiin ryhtymisestä. Raportissa todettiin myös, että ehdotetut toimet olivat teknisesti ja taloudellisesti toteutettavissa. Ehdotetut neljä toimenpidettä olivat uudelleenmetsittäminen, merien hiilinielun lisääminen, maapallon pinnalle tulevan auringonvalon vähentäminen ja CFC-yhdisteiden poistaminen ilmakehästä. Yksittäisten ideoiden joukossa mainittiin esimerkiksi 55 000 peilin vieminen avaruuteen ja miljardien vetyilmapallojen sijoittaminen stratosfääriin. Raportissa korostetaan sitä, että ilmastonmuokkaustoimet näyttivät olevan halvempi ratkaisu kuin kasvihuonekaasujen voimakkaisiin päästövähennyksiin ryhtyminen.

Nykyään ilmastonmuokkausta ja siihen liittyviä erilaisia keinoja tutkitaan paljon. Julkisuudessa esiintyy paljon kaikenlaisia ratkaisuja pelle peloton -henkisistä vakavamielisempiin ehdotuksiin. Mutta näistä ehkä enemmän joku toinen kerta.

Lähteet:

Noah Byron Bonnheim, History of climate engineering, Wiley Interdisciplinary Reviews: Climate Change, 2010, DOI: 10.1002/wcc.82. [tiivistelmä, koko artikkeli]

James Rodger Fleming, The pathological history of weather and climate modification: Three cycles of promise and hype, Historical Studies in the Physical and Biological Sciences, September 2006, Vol. 37, No. 1, Pages 3–25 , DOI 10.1525/hsps.2006.37.1.3. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Lisätietoja:

Tekstissä mainittu NAS-raportti vuodelta 1992.

Merieläimet hapoilla

Meriveden pH laskee merten absorboidessa hiilidioksidia ilmakehästä. Kokeet osoittavat, että meriveden happamoituminen heikentää monien eläinryhmien kasvua ja lisääntymiskykyä. Muutoksen nopeus on eläinlajien sopeutumiskyvyn kannalta liian nopeaa. Merten ravintoketju on näiden muutosten seurauksena vaarassa.

Hiilidioksidi muodostaa hiilihappoa reagoidessaan meriveden kanssa. Ilmakehän jatkuvasti kasvava hiilidioksidipitoisuus johtaa näin meriveden happamoitumiseen. Kun vesi happamoituu riittävästi, monien eläinten kalkkikuoret alkavat liueta. Tämän lisäksi veden happamoituminen vaikuttaa myös yleisesti eläinten elintoimintoihin. Mm. kasvu ja lisääntymiskyky voivat kärsiä.

Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa sitoutuu sitä jatkuvasti lisää meriin. Meriveteen päätyy arviolta 30 miljoonaa tonnia lisää hiilidioksidia joka päivä. Ilman merten kykyä sitoa itseensä hiilidioksidia ilmakehän pitoisuudet olisivat huomattavasti nykyistä korkeammat.

Tutkimusten mukaan Tyynenmeren ylimmän sadan metrin happamuus on noussut 6 % viimeisten 15 vuoden aikana. Maailmanlaajuisesti merten pintakerroksen pH on happamoitunut 0,12 yksiköllä teollisen vallankumouksen jälkeen. 0,12 yksikön muutos ei vaikuta lukuna paljolta, mutta koska kyseessä on logaritminen asteikko, tarkoittaa tämä 30% lisäystä happamuudessa.

Merten happamuudessa ei ole tapahtunut näin nopeita muutoksia miljooniin vuosiin. Paleontologisten tutkimusten mukaan vastaavat muutokset ovat aiemmin aiheuttaneet joukkotuhoja merieliöstölle. Noin 250 miljoonaa vuotta sitten valtavat tulivuorenpurkaukset ja metaanin vapautuminen lähes kaksinkertaistivat ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden ja johtivat meriveden happamoitumiseen hävittäen yli 90% merten eläinlajeista.

Mikäli päästöt jatkuvat nykyiseen tahtiin, ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousee 500 ppm:ään vuoteen 2050 ja 800 ppm:ään vuoteen 2100 mennessä. Merten pintakerroksen pH voi tällöin pudota tasolle 7,8-7,7 eli happamuus (positiivisten vetyionien aktiivisuus) voi kasvaa 150 %.

Jotkin merten otuksista ovat hyvin herkkiä happamuuden muutoksille. Esim. Kalifornian rannikkovesissä esiintyvän hankajalkaisiin kuuluvan lajin kuolleisuus vain 0,2 yksikköä happamammassa vedessä oli 50%. Kyseinen laji on monen arvokkaan kalalajin ravintoa. Kalat itsessään eivät ole kovin herkkiä happamuuden muutoksille, mutta niiden ravinto voi olla.

Näyttää siltä, että nyt käynnissä oleva merten happamuuden muutos on 100 kertaa nopeampaa kuin milloinkaan viimeisen tuhannen vuoden aikana. Jatkuessaan merten happamoituminen voi aiheuttaa merkittäviä ongelmia ravintoketjulle ja myös vaarantaa ihmisten hyödyntämiä lajeja.

Merten happamoitumisen kannalta ilmakehän hiilidioksidipitoisuus ei saisi ylittää 450 ppm:ää ja tulisi vakiinnuttaa suunnilleen tasolle 350 ppm.

Lähde: Scientific American, Elokuu 2010 (http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=threatening-ocean-life)

kuvat: Esko Pettay

Britannia siirtymässä sanoista tekoihin: Ilmastonmuutokseen sopeutuminen aloitetaan

 

Kuva muokattu uutislähteenä käytetystä raportista (Krebs et al. 2010 s. 15).

Isossa-Britanniassa ja Pohjois-Irlannissa riippumaton elin, joka neuvoo hallitusta ilmastonmuutokseen sopeutumisessa, julkaisi viime viikolla ensimmäisen kansallisen selvityksen siitä, kuinka hyvin Yhdistynyt kuningaskunta on valmistautunut ilmastonmuutokseen. Raportin mukaan ihmisten on alettava valmistautua nyt, koska ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat jo näkyvissä.

Keskimääräinen vuoden keskilämpötila on noussut noin vuodesta 1980 Keski-Englannissa yhdellä celsiusasteella, Skotlannissa ja Pohjois-Irlannissa 0,8 asteella. Kevät tulee nykyään 11 päivää aikaisemmin kuin 1970-luvulla. Muutos näkyy myös eläimissä. Esimerkiksi tiettyjen kalalajien esiintyminen on siirtynyt 30 vuodessa 50 – 400 kilometriä entistä pohjoisemmaksi. Nämä vaikutukset todennäköisesti lisääntyvät tulevaisuudessa ilmastonmuutoksen myötä yhä enemmän, samoin kuin äärimmäiset sääilmiöt, kuten tulvat, helleaallot ja kuivuus.

Ilmaston lämpenemisellä ennustetaan olevan Britannialle sekä negatiivisia että positiviisia vaikutuksia. Positiviisia puolia olisivat talvikuljetusten helpottuminen, talviaikaisten lämmityskulujen pienentyminen, kylmyyteen liittyvien sairauksien vähentyminen ja tiettyjen viljelykasvien sadon lisääntyminen.

Epävarmempia mutta silti mahdollisia positiivisia seikkoja olisivat maanviljelyksen ja puutarhanhoidon monipuolistuminen, matkailun lisääntyminen ja ulkoilun yleistyminen, mikä voisi parantaa ihmisten hyvinvointia.

Negatiivisia asioita ovat tulvat, eroosio, sadevesiviemäröintien mahdollinen riittämättömyys, talvimyrskyt, tiettyjen lajien elinympäristöjen tuhoutuminen, kesäisin vedenpuute ja jokien pienentynyt virtaama, lisääntyvä jäähdytetyn ilmastoinnin tarve, epämukava kuumuus rakennuksissa sekä terveysongelmat (kuumuuteen liittyvät sairaudet ja hengityselinten sairaudet). Tiettyjen viljelykasvien sato voi pienentyä kuumuuden ja kuivuuden sekä lisääntyvien kasvitautien ja tuhohyönteisten takia.

Ehkä kaikkein suurimmat riskit Britannialle tulevat kuitenkin muualta maapallolta, jossa satomäärät vähenevät kuumuuden ja kuivuuden seurauksena sekä tiheästi asutut rannikkoalueet voivat peittyä vedellä merenpinnan noustessa. Tämä kaikki aiheuttaa muutoksia kansainvälisessä kaupankäynnissä, raaka-aineiden saannissa, muuttoliikkeissä tai ilmastopakolaisuudessa ja poliittisessa ilmapiirissä.

Vaikutukset ulottuvat sekä talouteen (esimerkiksi tulvavahinkojen korjaamiseen kuluva rahamäärä), elämisen laatuun (esimerkiksi kuivuudesta kärsivien ihmisten määrä) että ympäristöön (esimerkiksi lajien kuoleminen).

Komitea tähdentää, ettei sopeutuminen ole ilmastonmuutoksen torjunnan vaihtoehto, vaan myös pyrkimykset vähentää päästöjä 80 % vuoden 1990 tasosta vuoteen 2050 mennessä ovat välttämättömiä.

Komitea toteaa, että hallitus on edistänyt ihmisten tietoisuutta ilmastonmuutoksesta, mutta hyvin harvoja konkreettisia toimia on toteutettu käytännössä. Painopisteenä pitäisikin nyt olla siirtyminen puheista tekoihin viidellä keskeisellä sektorilla:

1. Maankäytön suunnittelu: tulva-alueille rakentamisen välttäminen ja kaupunkien viheralueiden lisääminen (”vihreä infrastruktuuri”), jotta pintavedet saadaan tehokkaammin imeytettyä, kaupunkien lämpösaarekeilmiötä pystytään torjumaan ja ilmanlaatua voidaan parantaa.

2. Infrastruktuuri: suunniteltava infrastruktuuri eli kunnallistekniikka ja muut yhteiskunnan toiminnalle välttämättömät palvelut (voimalaitokset, autotiet, rautatiet, vesilaitokset, tulvaesteet) ilmastonmuutosta kestäviksi siten, että ne pystyvät selviytymään nousevista lämpötiloista, myrskyistä, tulvista, kuivuudesta ja ihmisten muuttuvista kulutustarpeista.

3. Rakennukset: asuntojen ja muiden rakennusten suunnittelu ja kunnostaminen siten, että ne kestävät nousevia lämpötiloja sekä kuivuutta tai tulvia.

4. Luonnonvarat: luonnonvaroja käytettävä kestävästi, esimerkiksi käytettävä vettä säästeliäämmin, perustettava ekologisia käytäviä (nauhamaisia metsäsuikaleita laajemmilta luonnonvaraisilta alueilta toisille, jotta lajit voivat sopeutua ja muuttaa ilmaston muuttuessa) ja tehtävä jokien sekä merten rannikoille tilaa nousevalle vedelle.

5. Kriisi- ja pelastussuunnittelu: hätäpalvelut sopeutettava selviämään paremmin luonnonkatastrofeista, esimerkiksi tulvista, mm. siten, että sääennusteiden avulla ennakoidaan äärimmäisiä sääilmiöitä ja turvataan vaarassa olevat ihmiset, esimerkiksi vanhukset, tulvien ja helleaaltojen aikana.

Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että sopeuttamistoimenpiteet voisivat puolittaa ilmastonmuutoksen aiheuttamat kustannukset. Lisäksi Yhdistynyt kuningaskunta tulee hyötymään uusista taloudellisista mahdollisuuksista, jos se aloittaa niiden suunnittelun nyt. Esimerkiksi pidentyvän kasvukauden ansiosta voi tulla mahdolliseksi kasvattaa paremmin eksoottisia kasveja, kuten aprikooseja, saksanpähkinöitä ja rypäleitä. Yritykset voisivat hyötyä kehittämällä tuotteita ja palveluita, joita tarvitaan muutettaessa vanhoja rakennuksia muuttuvaan ilmastoon soveltuviksi.

Komitean puheenjohtaja, lordi John Krebs:

“Yhdistyneen kuningaskunnan on aloitettava ilmastonmuutokseen valmistautuminen nyt. Jos odotamme, on liian myöhäistä. Välttämättä menoja ei tule lisää, mutta rahat on käytettävä järkevästi ja on lisättävä säästämistä. Jos toimimme oikein, voimme säästää rahaa lyhyellä aikavälillä ja välttää suuria lisäkustannuksia tulevaisuudessa. Nyt on aika siirtyä puheista tekoihin”.

Lähde:

John Krebs, Andrew Dlugolecki, Samuel Fankhauser, Jim Hall, Anne Johnson, Tim Palmer, Martin Parry, Graham Wynne, and Barbara Young: How well prepared is the UK for climate change?, First report of the Adaptation Sub-Committee, September 16, 2010 [koko raportti, lehdistötiedote].

Ilmaston lämpeneminen vähentää arktisia hurrikaaneja

Tulevaisuudessa ilmastonmuutos saattaa vaikuttaa myös Grönlannin myrskyjen määrään. Kuva: Esko Pettay.

Uuden tutkimuksen mukaan ihmistoiminnan aiheuttama ilmaston lämpeneminen voi pudottaa arktisten hurrikaanien eli Pohjois-Atlantille talvisin iskevien voimakkaiden myrskyjen määrän puoleen vuoteen 2100 mennessä, mikä mahdollisesti auttaa hyödyntämään alueen öljyvaroja.

Arktinen hurrikaani eli polaarimatala syntyy kylmän arktisen ilman siirtyessä etelämmäksi lämpimän meren päälle. Polaarimatala esiintyykin tyypillisesti talvella jäättömillä arktisilla alueilla.

Uusimmassa Nature-lehdessä julkaistu tutkimus on ensimmäinen, jossa ilmastomallin avulla arvioitiin arktisten hurrikaanien esiintymisen todennäköisyyttä ilmaston lämmetessä. Tutkimuksen tekivät Matthias Zahn Readingin yliopistosta ja Hans von Storch Hampurin yliopiston Meteorologisesta instituutista. Usein ilmastonmuutos lisää sään ääri-ilmiöitä, mutta tämän tutkimuksen tulosten mukaan arktisen alueen äärimmäiset sääolosuhteet näyttäisivät pikemminkin vähenevän kuin lisääntyvän.

Jos kasvihuonekaasujen päästöt kasvavat tulevaisuudessa nopean skenaarion mukaisesti, arktisten hurrikaanien määrä voisi mallin mukaan vähentyä nykyisestä keskimäärin 36 vuotuisesta myrskystä noin 17 myrskyyn vuoteen 2100 mennessä. Jos päästöt kasvavat hieman hitaammin, arktisten hurrikaanien määrä voi pudota 23 talvimyrskyyn.

Arktisten hurrikaanien määrä vähenee, sillä ilmastonmuutos lämmittää troposfäärin (ilmakehän alin kerros) keskiosia Pohjois-Atlantin yllä nopeammin kuin valtamerta, mikä pienentää hurrikaanien syntyyn tarvittavaa lämpötilaeroa ja konvektio- eli kiertovirtausten muodostumista.

Tohtori Suzanne Gray Readingin yliopistosta arvioi, että napa-alueen myrskyjen harvinaistuminen voi vähentää myös Ison-Britannian lumimyrskyjen määrää.

Nämä tulokset saattavat rohkaista öljy- ja kaasuyhtiöitä, jotka nykyisin pitävät Pohjois-Atlantin pohjoisosaa liian riskialttiina paikkana. Koska hurrikaanien öljynporauslautoille aiheuttamien riskien todennäköisyys näyttäisi olevan aiemmin arvioitua pienempi, öljynporauksesta arktisella alueella voi tulla entistä houkuttelevampi vaihtoehto.

Tutkimustuloksia kommentoinut johtava tutkija Doug Parr Ison-Britannian Greenpeacesta on kuitenkin huolissaan siitä, että äärimmäiset sääolosuhteet ja jäävuoret saattavat vahingoittaa öljynporaustorneja ja aiheuttaa öljypäästöjä. Hän varoittaakin öljyteollisuutta tulkitsemasta tutkimustuloksia siten, että alue olisi turvallinen porausalue. Vaikka arktisten hurrikaanien määrä voi vähentyä, öljynporauksessa on myös lukuisia säähän liittymättömiä riskejä, joille arktisen alueen herkkää ekosysteemiä ei Parrin mukaan saisi altistaa.

Ilmastotutkija Erik Kolstad Bergenin yliopiston Bjerknes Centre for Climate Research -tutkimuslaitokselta lisää, että vaikka arktiset hurrikaanit voivat vähentyä joillakin alueilla, ne vain siirtyvät muille seuduille, joilla merijää on sulanut ja muodostanut uutta avomerta. Näitä alueita ovat Barentsinmeri, jolla venäläiset etsivät kaasua ja öljyä, pohjoinen meritie, jota pitkin varustamot toivovat voivansa matkustaa Aasiasta Eurooppaan, ja Beaufortinmeri, jolla kanadalaiset etsivät öljyä ja kaasua.

Lähteet:

Zahn M., and Storch, H.: Decreased frequency of North Atlantic polar lows associated with future climate warming, Nature, September 16, 2010, doi:10.1038/nature09388 [tiivistelmä].

Barley, S.: Global warming could cut number of Arctic hurricanes, study finds, Guardian, September 16, 2010 [koko uutinen].

Maaekosysteemien tuottavuus näyttää heikentyneen ilmastonmuutoksen seurauksena

Ilmastonmuutoksen myötä tietyillä alueilla lisääntyvä kuivuus voi heikentää kasvien tuottavuutta. Kuva: Jari Kolehmainen

Nasan rahoittamassa tutkimuksessa selviteltiin maailmanlaajuisesti kasvien tuottavuutta. Aikaisemman tutkimuksen perusteella oletettiin, että maakasvien tuottavuus on nousussa. Vuoden 2003 tutkimuksen mukaan maakasvien tuottavuus kasvoi maailmanlaajuisesti peräti kuusi prosenttia vuosina 1982-1999. Syynä oli se, että lähes kahden vuosikymmenen ajan lämpötila, auringon säteily ja veden saatavuus olivat ilmastonmuutoksen seurauksena kasvulle suotuisat.

Uutta tutkimusta tehdessään tutkijat Maosheng Zhao ja Steven W. Running Montanan yliopistosta odottivat samansuuntaisia tuloksia, koska viime vuosikymmen (2000-2009) oli mittaushistorian kaikkien aikojen lämpimin. Tutkijat kuitenkin huomasivat, että tiettyjen alueiden kuivuusjaksojen negatiivinen vaikutus ylitti pidemmän kasvukauden positiiviset seuraukset maailmanlaajuiseen kasvien tuottavuuteen vuosina 2000-2009. Tulokset julkaistiin Science-lehdessä 20. elokuuta.

Korkeilla leveysasteilla kasvua rajoittaa yleensä lämpötila ja aavikoilla veden puute. Alueittain rajoittavat tekijät kuitenkin vaihtelevat kasvukauden mittaan.

Zhaon ja Runningin analyysi osoittaa, että vuoden 2000 jälkeenkin pohjoisen pallonpuoliskon korkeilla leveysasteilla sijaitsevat ekosysteemit ovat edelleen hyötyneet nousseista lämpötiloista ja pidemmästä kasvukaudesta. Tätä positiivista vaikutusta kuitenkin heikentää lämpenemiseen liittyvä laajamittainen kuivuus, joka rajoittaa kasvua eteläisellä pallonpuoliskolla. Tästä seuraa maailmanlaajuisesti tarkasteltuna maan tuottavuuden heikentyminen.

Verrattuna kuuden prosentin kasvuun 1980- ja 1990-luvuilla viimeisimpien kymmenen vuoden aikana havaittu lasku on vähäinen, vain yksi prosentti. Muutos kuitenkin voi tulevaisuudessa vaikuttaa ravinnon ja biopolttoaineiden tuotantoon sekä maailmanlaajuiseen hiilen kiertokulkuun.

“Pidämme tätä hieman yllätyksellisenä ja mahdollisesti politiikan kannalta merkittävänä tietona, sillä aiemmin tutkimukset osoittivat, että ilmaston maailmanlaajuinen lämpeneminen saattaisi auttaa kasvien kasvua ympäri maailmaa”, Running sanoo.

“Nämä tulokset ovat poikkeuksellisen merkittäviä, koska ne osoittavat, ettei maailmanlaajuisen ilmaston lämpenemisen nettovaikutus maakasvillisuuden tuottavuuteen ole välttämättä positiivinen, vaikka näin dokumentoitiin 1980- ja 1990-luvuilla”, sanoo maaekosysteemien ekologiaa tutkivan ryhmän johtaja Diane Wickland Nasasta.

“Tämä on melko vakava varoitus siitä, ettei lämpeneminen paranna kasvien kasvua loputtomasti”, Running huomauttaa.

“Maa-alueiden nettotuottavuuden heikkeneminen tämän viimeisimmän vuosikymmenen aikana osoittaa, että lämpötilan, sademäärän, pilvisyyden ja hiilidioksidin monimutkainen yhteisvaikutus luultavasti muidenkin tekijöiden, kuten ravinteiden ja maankäytön, kanssa ratkaisee tuottavuuden kehittymisen tulevaisuudessa”, Wickland sanoo.

Kasvillisuus toimii hiilinieluna, joten kasvien tuottavuuden muutos voi olla yhteydessä myös ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuksien muuttumiseen. Lisäksi kasvien kasvun heikentyminen voi olla haaste ravinnontuotannolle.

“Se mahdollisuus, että tulevaisuudessa lämpeneminen heikentää tuottavuutta vielä lisää, ei ennusta hyvää biosfäärin kyvystä täyttää monia yhteiskunnallisia maatalouden, kuidun tarpeen ja yhä enemmän myös biopolttoaineiden tuotannon vaatimuksia”, Zhao toteaa.

“Vaikkei heikkenemistrendi jatkuisi, metsien ja viljelymaiden voi olla viimeisimmän vuosikymmenen heikkenemisen seurauksena tavattoman vaikeaa selvitä elintarviketuotannon, biopolttoaineiden tuotannon ja hiilidioksidin sitomisen aiheuttamista haasteista,” Wickland sanoo.

Lähteet:

Cole, S..: Drought Drives Decade-Long Decline in Plant Growth, NASA, August 19, 2010 [uutistiedote] , [web-sivu].

Zhao, M., and Running S. V.: Drought-Induced Reduction in Global Terrestrial Net Primary Production from 2000 Through 2009, Science, August 20, 2010, doi:10.1126/science.1192666 [tiivistelmä].