Meren syvyyksistä kumpuaa todisteita ilmaston lämpenemisestä

Merien syvemmistä vesikerroksista vettä pintaan tuovan kumpuamisen on havaittu voimistuneen vuosien 1960 ja 2001 välisenä aikana juuri julkaistun tutkimuksen mukaan. Havaintoa ei voitu selittää tyydyttävästi merien virtausten muutoksilla, vaan havainto näyttäisi antavan todisteita rannikoilla tapahtuvan kumpuamisen voimistumisesta ilmaston lämpenemisen seurauksena.


Maailman merien kumpuamisalueet on esitetty punaisella. Kuva: Wikipedia.

Rannikoilla kumpuaminen aiheutuu rannikon suuntaisten tuulien aiheuttamasta veden virtauksesta. Tuulen pois puhaltama vesi korvautuu syvemmältä pumppautuvalla vedellä. Tällä tavoin syvältä kumpuava vesi on viileämpää kuin pintavesi. Kumpuava vesi on tyypillisesti peräisin 50-150 metrin syvyydestä. Kumpuava vesi on myös hyvin ravinnepitoista. Kumpuamisalueet ovatkin tärkeitä kalastusalueita. Niiltä saadaan melkein 20 prosenttia maailman kalasaaliista, vaikka ne kattavat vain yhden prosentin maailman meristä.

Kumpuamisalueet ovat myös merkittäviä ilmakehän ja merien hiilidioksidin vaihdon kannalta. Lisäksi kumpuamisalueilla on voimakas vaikutus paikalliseen ilmastoon.

Jo vuonna 1990 julkaistiin havaintoja, joiden mukaan kumpuaminen on lisääntynyt maailman merissä. Tuolloin esitettiin hypoteesi, että kumpuamisen lisääntyminen voisi johtua ilmaston lämpenemisestä. Ilmaston lämpeneminen lämmittäisi maa-alueita ja meriä eri tahtiin ja näin niiden välinen paine-ero kasvaisi. Paine-eron kasvaminen taas vaikuttaisi kumpuamista aiheuttaviin tuuliin ja lopulta kumpuaminen voimistuisi.

Hypoteesin tueksi yhdeltä kumpuamisalueelta on havaittu viilenemistä 1900-luvun loppupuolella. Toisaalta on myös olemassa joitakin havaintoja kumpuamisen vähenemisestä joiltakin alueilta. Todisteet asialle eivät siis ole olleet yhdenmukaisia. Tarvitaan lisää tarkempaa tietoa asiasta.

Juuri julkaistu tutkimus yrittää vastata tähän haasteeseen. Saksalaiset tutkijat ovat käyttäneet havaintoja neljältä maapallon tärkeimmältä kumpuamisalueelta tutkiakseen kumpuamisen muutoksia tarkemmin 1900-luvun loppupuolella (tosin osa havainnoista ja siten myös analyysista ulottuu aina 1870-luvulle asti). Neljä aluetta ovat Luoteis-Afrikan rannikolla (Kanariansaarten lähivesillä), Kalifornian rannikolla, Namibian sekä Etelä-Afrikan rannikolla ja Perun rannikolla. Kultakin alueelta otettiin kymmenen mittapistettä niin, että viisi pisteistä on lähellä rannikkoa ja viisi pistettä kauempana merellä.

Veden pystysuuntaisesta virtauksesta ei valitettavasti ollut pitkäaikaisia mittaustietoja tarjolla, joten tutkimuksessa jouduttiin tyytymään epäsuoriin menetelmiin kumpuamisen voimakkuuden määrittelemiseksi. Tutkimuksessa käytettiin tuulennopeuden ja merenpinnan lämpötilan mittauksia kumpuamisen voimakkuuden määrittelyyn. Meren pintalämpötilan erotus rannikolla ja avomerellä sijaitsevien mittauspisteiden välillä sekä rannikon suuntaisten tuulien muutoksien katsottiin kuvaavan kumpuamisen voimakkuutta. Lisäksi tutkimuksessa käytettiin eri oskillaatioita kuvaavia indeksejä (AMO, NAO, PDO ja ENSO), joiden avulla on mahdollista määritellä kunkin oskillaation osuus kumpuamismuutoksiin.

Tutkimuksessa käytettiin tuulennopeuden mittauksia kolmesta eri lähteestä (COADS, NCEP/NCAR ja ERA-40). Tuulennopeuden muutokset poikkesivat eri lähteiden mukaan pahimmillaan jopa niin, että kun toisen lähteen tietojen mukaan tuulennopeus kasvoi jollain kumpuamisalueella, niin toisen lähteen tietojen perusteella se oli pienentynyt. Meren pintalämpötilasta määritelty kumpuamisen voimakkuuden muutos oli kolmella neljästä kumpuamisalueista laskeva (eli kumpuaminen väheni) vuosien 1870 ja 2006 välisellä ajanjaksolla, mutta kun tarkasteltiin lyhyempää ajanjaksoa 1960-luvulta eteenpäin, muutos olikin nouseva kolmella neljästä kumpuamisalueista. Kumpuaminen näyttää siis keskimäärin lisääntyneen viime vuosikymmeninä.

Tässäkään tutkimuksessa kumpuaminen ei kuitenkaan lisääntynyt jokaisella kumpuamisalueella. Vaikka tässä yleisesti ottaen saatiin todisteita vuoden 1990 hypoteesille, niin toisaalta tulokset tukevat myös aiempia hypoteesin vastaisia todisteita. Toisin sanoen näyttää siltä, että kumpuaminen on lisääntynyt toisilla alueilla ja vähentynyt toisilla alueilla. Tutkimusartikkelissa käsitellään kuitenkin eri tuulennopeusmittauksien lähteitä ja luotettavimmaksi arvioidaan COADS, jonka mukaan tuulennopeudet ovat kasvaneet jokaisella analysoiduista kumpuamisalueista 1960-luvun jälkeen. Kun lisäksi huomioidaan, että 1960-luvun jälkeen merien pintalämpötilojen perusteella määritelty kumpuaminen on lisääntynyt kolmella neljästä kumpuamisalueesta, niin näyttää siltä, että yleisesti ottaen kumpuaminen on lisääntynyt 1960-luvun jälkeen. On kuitenkin huomattava, että sekä tuuli- että meren pintalämpötilamittauksien käyttöön tässä yhteydessä liittyy paljon epävarmuuksia. Esimerkiksi meren pintalämpötilan muutoksiin rannikon ja avomeren välillä voi vaikuttaa moni muukin asia kuin kumpuaminen.

Merien pintalämpötiloihin ja virtauksiin vaikuttavat voimakkaasti eri oskillaatiot. Niiden voidaan siis olettaa vaikuttavan myös kumpuamiseen. Oskillaatioiden indeksien korrelaatiot kumpuamisen indikaattoreiden kanssa eivät kuitenkaan ole yleisesti merkitseviä. Näyttää siis siltä, että oskillaatioista ei löydy selitystä kumpuamisen yleiselle lisääntymiselle. Joissakin yksittäisien kumpuamisalueiden tapahtumissa niillä on kuitenkin voinut olla merkitystä. Muita tekijöitä, joista voi vielä löytyä ainakin osittaisia selityksiä asiaan, ovat aerosolit ja Auringon säteily, joiden molempien tiedetään voivan vaikuttaa tuuliolosuhteisiin, sekä meren kerrostuneisuuden muutokset, jotka vaikuttavat merien pintalämpötiloihin. Vuonna 1990 muotoiltu hypoteesi ilmaston lämpenemisen roolista tässä asiassa näyttäisi kuitenkin sopivan havaintoihin parhaiten ja näyttäisi tällä hetkellä saavan tästä tutkimuksesta todisteita puolelleen.

Lähde: Narayan, N., Paul, A., Mulitza, S., and Schulz, M.: Trends in coastal upwelling intensity during the late 20th century, Ocean Sci., 6, 815-823, doi:10.5194/os-6-815-2010, 2010. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Lisätietoa:

Kumpuaminen – Itämeriportaali

Mainokset

3 vastausta to “Meren syvyyksistä kumpuaa todisteita ilmaston lämpenemisestä”

  1. Boris Winterhalter Says:

    Mielenkiintoinen kumpuamisia koskeva tutkimus, jonka realistinen lopputulos on selkeästi ristiriitainen.

    Trendin hakeminen ilmiön voimistumiselle tai heikkenemiselle oli tekijöille niin tärkeä, että neljästä eri aineistosta he valitsivat todennäköisemmäksi sen, joka näyttäisi tukevan heidän haluaan löytää ilmastonmuutoksesta syy kumpuamiselle.

  2. Ari Jokimäki Says:

    Sinua on ennenkin varoitettu näistä ilkeämielisistä vihjailuista. Jos haluat jatkaa keskustelemista täällä, keskityt asioiden kommentointiin ilman, että vihjailet mitään tutkijoiden motiiveista.

    Muutama asia on sanottava kommentistasi:

    – He eivät valitse mitään. He pitävät kaikki datasarjat koko ajan mukana analyysissään.

    – COADSin luotettavuuden peruste kerrotaan kyseisessä tutkimusartikkelissa, johon on annettu linkki yllä. COADS yksinkertaisesti sopii paremmin yhteen riippumattomien havaintojen kanssa.

    – Missään vaiheessa he eivät piilottele, että muissa datasarjoissa löytyi myös hypoteesin vastaisia todisteita. Se on todettu niin heidän artikkelissaan kuin myös minun yllä olevassa kirjoituksessani. He myös käsittelevät asian syitä.

    Sinulla jäi keskustelu kesken täällä (siellä on kysymys sinulle odottamassa):

    https://ilmastotieto.wordpress.com/2010/09/25/sisaisen-vaihtelun-osuus-viimeaikaisesta-lampenemisesta/#comment-315

  3. Boris Winterhalter Says:

    Johan on herkäksi mennyt, mutta jälleen kerran on myönnettävä, että minun pitäisi valita sanani tarkemmin, sillä en todellakaan ole ilkeämielinen, vaan pyrin realistisesti tulkitsemaan sanomaa.

    OK! ehkä ”we consider” lauseessa: ”Based on the comparisons done in previous studies, we consider the trends obtained from the COADS dataset to be most reliable. ” kääntyisi ”valitsivat” sanan asemesta voisi käyttää ”mielestämme” , mutta eihän se itse asiaa muuta.

    Missä kohtaa sanon että he piilottavat hypoteesin vastaisia todisteita. Totean vain: ”Mielenkiintoinen kumpuamisia koskeva tutkimus, jonka realistinen lopputulos on selkeästi ristiriitainen.

    Toteaisin vielä kerran, että mielestäni en ole ilkeämielinen ihminen vaan pyrin vain kohteliaasti esittämään mahdollisen eriävän mielipiteeni.


Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: