Huippulämpimän heinäkuun todennäköisyys kuusinkertaistunut

Dosentti Jouni Räisänen Helsingin yliopiston fysiikan laitokselta, ilmakehätieteiden osastolta, on laskenut, miten menneenä kesänä koetun huippulämpimän heinäkuun esiintymistodennäköisyys on ilmaston lämpenemisen seurauksena muuttunut. Muutos nähdään havainnollisesti alla olevasta kuvasta.

Kuva: Jouni Räisänen

Sininen käyrä kuvaa heinäkuun lämpötilojen jakautumaa Kaisaniemessä vuosina 1901-2005. Punainen käyrä on jakautuma nykyisessä muuttuneessa ilmastossa. Pystyviiva kuvaa tämän vuoden heinäkuun keskilämpötilaa 21,7 astetta. Pystyviivan ja todennäköisyyskäyrien leikkauspisteet osoittavat todennäköisyyden 21,7 asteen keskilämpötilalle heinäkuussa, ja käyrien sisään jäävien pinta-alojen suhde pystyviivan eri puolilla kuvaavat 21,7 asteisen, tai sitä lämpimämmän heinäkuun todennäköisyyttä.

Vuosina 1901-2005 todennäköisyys oli kerran 300 vuodessa, mutta nyt se on kerran 60 vuodessa. Huippulämpimän heinäkuun todennäköisyys on sama jokaiselle vuodelle, eli se voi tulla jo ensi vuonna, tai vasta yli 60 vuoden kuluttua.

Ilmaston yhä lämmetessä punainen käyrä siirtyy kauemmas oikealle ja huippulämmin heinäkuu tulee yhä useammin.

Jouni Räisäsen suomenkielinen, hyvin selkeä ja havainnollinen artikkeli löytyy osoitteesta:

http://www.atm.helsinki.fi/~jaraisan/Heinakuu2010.pdf

”Jupiter lämpenee”

(Alkuperäinen teksti: John CookSkeptical Science)

Skeptinen argumentti…

Uusi myrsky ja uusi punainen pilkku Jupiterissa viittaavat ilmastonmuutokseen, USA TODAY ja monet muut lähteet kertoivat eilen. Lämpötilan odotetaan muuttuvan jopa kymmenellä fahrenheitasteella planeetan eri osissa. Ainakin lähellä uutta pilkkua ja päiväntasaajaa on odotettavissa vähintään globaalia lämpenemistä (lähde: The Reference Frame).

Mitä tiede sanoo…

Jupiterin ilmastonmuutos johtuu muutoksista sisäisessä turbulenssissa sisäisestä lämmönlähteestä johtuen – Jupiter säteilee ulospäin kaksi kertaa niin paljon energiaa kuin se vastaanottaa Auringosta.

Lue koko teksti >>>

Itämeri ihmisten kourissa

Itämeri on rehevöitynyt ja monin paikoin happikadon ja sinilevän (joka tästä yleisestä nimityksestä huolimatta ei ole oikeasti levä vaan syanobakteeri) vaivaama. Uuden tutkimuksen mukaan viimeisen 2000 vuoden aikana Itämeren happikadon yleisyys on seurannut ihmisten määrää alueella. Tutkimuksessa todetaan myös sinilevien massakukintojen olevan enimmäkseen ihmisten toiminnan tulos. Ilmaston rooli jää asiassa ilmeisesti vähäisemmäksi.


Ihmiskunnan vaiheet ja Itämeren happitilanne.

Itämeren rehevöityminen on lisääntynyt viime vuosikymmeninä. Tämä ilmenee levien ja kasvillisuuden liiallisena kasvuna. Vesi samenee, rantakasvillisuus lisääntyy, pienet särkikalat lisääntyvät ja sinileväesiintymät vaivaavat kesäisin. Rehevöityminen lisää myös happikatoa.

Happi on tärkeä aine veden eliöstölle. Happikadon vaivaamalla alueella happea ei ole käytännössä ollenkaan eliöstölle käyttökelpoisessa muodossa. Niinpä happikadon jatkuessa pitkään samalla alueella koko alueen eliöstö häviää. Meriveden happipitoisuus myös auttaa pohjasedimenttiä pidättämään ravinteita. Happikadon vaivaamilla alueilla pohjasedimentistä alkaa vapautua enemmän ravinteita. Pohjasta voi myös alkaa vapautua metaania ja rikkivetyä. Happikatoalueiden pohjasta vapautuva fosfori lisää sinileväkukintojen esiintymistä.

Rehevöityminen ja happikato on yksi Itämeren suurimmista ongelmista tällä hetkellä. Happikadon vaivaamien alueiden on arvioitu lisääntyneen nelinkertaiseksi vuoden 1960 jälkeen. Tämä johtuu ihmiskunnan aiheuttamasta ravinnekuormasta (typpi ja fosfori), joka on peräisin mm. jätevesistä ja pelloilta veden mukana kulkeutuvista lannoitteista.

Ihmisen vaikutusta Itämeren happikatoon pidemmällä aikavälillä ei ole tutkittu. Yleinen käsitys on se, että Itämeri on luonnostaan rehevä ja suljettu meri, joka on tasaisesti historiansa aikana kokenut happikato- ja sinileväesiintymien jaksoja. Toisen myös melko yleisen näkemyksen mukaan Itämeri oli vielä ennen 1900-lukua vähäravinteinen ja kirkasvetinen meri. Asian oikean laidan selvittämiseksi tarvitaan tietoa menneistä ilmaston ja ympäristön muutoksista alueella.

Ihmiskunta on aina vaikuttanut luontoon kaatamalla metsiä ja harrastamalla maanviljelyä. Itämeren alueelta on olemassa joitakin tutkimuksia, joissa ihmiskunnan rehevöittävä vaikutus menneisyydessä on rekonstruoitu. Yleisen käsityksen mukaan ihmisen merkittävä vaikutus ei ole ulottunut kahden vuosituhannen taakse.

Aiemmissa tutkimuksissa Itämeren happikadon esiintyminen on yhdistetty ilmastonmuutoksiin. Happikato on nimittäin näyttänyt olevan voimakkaimmillaan aina lämpiminä ajanjaksoina, kuten holoseenin lämpöhuipun (n. 9000-5000 vuotta sitten) ja keskiajan lämpökauden (noin vuosina 800-1200) sekä nykyisen ilmaston lämpenemisen aikana. Aiemmin on kuitenkin myös huomattu yhteys väkimäärän kasvun (sekä maanmuokkauksen) ja happikadon esiintymisen välillä Itämeren alueella erityisesti keskiajalla ja teollisen vallankumouksen aikaan (keskittyen 1800-luvun puoliväliin).

Lovisa Zillén ja Daniel Conley ruotsalaisesta Lundin yliopistosta ovat tutkineet happikatoa Itämerellä. Juuri julkaistussa tutkimuksessaan he ovat keskittyneet tarkastelemaan ihmisen osuutta happikadon aiheuttajana viimeisen kahden tuhannen vuoden aikana. He arvioivat väkimäärän muutoksien, teknologisen tason kehityksen ja kulttuurimaiseman muutoksien vaikutuksia menneiden aikojen happikatoon Itämerellä. Menneisyyden happikadon määrää voidaan määritellä merenpohjan sedimenteistä.

Jääkauden jälkeen Itämerellä on tapahtunut suuria muutoksia, jotka liittyvät ilmaston muuttumiseen, jäätiköiden poistumiseen, merenpinnan vaihteluun ja maan kohoamiseen. Kenties suurin muutos on ollut muuttuminen järvestä mereksi noin 10000 vuotta sitten. Itämeren olosuhteisiin vaikuttaa voimakkaasti Tanskan salmien kautta kulkeva vesimäärä. Holoseenin lämpöhuipun aikoihin Tanskan salmet olivat huomattavasti avoimemmat kuin nykyään ja silloin Itämeren vesi oli suolaisempaa kuin nykyään. Tanskan salmien kautta vaihtuu nykyään vettä vain vähän, joten ravinteet sulkeutuvat Itämerelle. Tämän vuoksi Itämeren ekosysteemit ovat erityisen alttiina happikadolle.

Holoseenin aikana on ollut kolme merkittävää jaksoa, jolloin Itämeren happikadon määrä on ollut suuri: varhaisen Litorinameren aikana (noin 8000-4000 vuotta sitten – holoseenin lämpöhuipun aikana), myöhäisen Litorinameren aikana (noin 2000-800 vuotta sitten – keskiajan lämpökausi osuu talle ajanjaksolle) ja viimeisen noin sadan vuoden aikana. Ensimmäinen näistä selittyy korkean suolapitoisuuden avulla, joka aiheuttaa veden kerrostumista ja sen myötä pohjaan pääsee vähemmän happea. Kaksi myöhempää jaksoa eivät näytä liittyvän suolaisuuden muutoksiin.

Myöhäisen Litorinameren aikana ja viimeisen sadan vuoden aikana voimakkaan happikadon jaksot sopivat hyvin yhteen väkimäärän ja maankäytön kanssa. Keskiajalla väkimäärä ja maankäyttö lisääntyivät alueella voimakkaasti. Samoin kävi teollisen vallankumouksen alkaessa 1800-luvun puolivälissä. Myöhäisellä keskiajalla (noin vuosien 1300 ja 1500 välillä) vallitsivat huonot ajat (johtuen mm. sairauksista ja sodista), minkä seurauksena väkimäärä ja maankäyttö vähenivät. Tällä ajanjaksolla Itämeren happikato oli vähäistä. Keskiajan lämpökaudelta on lisäksi todisteita voimakkaasta Itämeren tuottavuuden tilasta (mm. ravinteiden lisääntyminen), joita ei voida selittää pelkästään suolaisuuden ja lämpötilan vaikutuksella. Onkin mahdollista, että ihmisen toiminnalla on ollut osuus keskiajan lämpökauden aikaisen Itämeren olosuhteiden muokkaajana.

Väkimäärästä ei ole olemassa kovin tarkkoja tietoja, joten sen osalta on tyydyttävä vain karkeisiin arvioihin. Euroopan väkimäärä on vaihdellut paljon viimeisen kahden tuhannen vuoden aikana. Ruttoepidemian aikana noin vuosina 300-500 väkimäärä oli alhainen. Tämän jälkeen väkimäärä kasvoi varhaisella keskiajalla. Vuosina 1000-1300 väeston kasvu oli erityisen voimakasta. Tänä aikana suurimmassa osassa Itämeren valtioita väkimäärä kasvoi kaksinkertaiseksi. Väkimäärä väheni taas 1300-luvun loppupuolelta alkaen myöhaiskeskiajan kriisiksi kutsuttuna ajanjaksona. Väestön riesana oli silloin vakavia sairauksia, joista pahin oli musta surma, joka tappoi noin kolmasosan Euroopan väestöstä. Lisäksi samana ajanjaksona käytiin lukuisia sotia ja myös katolisen kirkon hajaannus vaikeutti osaltaan tilannetta. Joissakin Itämeren valtioissa väkimäärä laski rajusti. Esimerkiksi Ruotsissa väkimäärä väheni 68 % ja Saksassa vähennys oli paikoittain 55 %. Teollisen vallankumouksen aikoihin 1800-luvun puolivälistä alkaen väkimäärä nousi taas voimakkaasti.

Teknologinen kehitys on vaikuttanut voimakkaasti maanviljelykseen. Maan kyntäminen on yksi merkittävimmistä kehitysaskelista. Kyntäminen paljastaa multaa sateelle ja eroosiolle, mikä edesauttaa ravinteiden kulkeutumista sadeveden mukana jokiin ja sieltä edelleen mereen. Kyntämistekniikoiden kehittyminen ajan myötä on luonnollisesti myös voimistanut ravinteiden kulkeutumista mereen. Metsien hävittäminen lisää myös maaperästä pois kulkeutuvia ravinteita, joten metsänkaatoteknologian parantuminen näkyy myös merien ravinnekuormassa.

Ruotsin maanviljelyksessä tapahtui merkittävä mullistus vuoden 1000 tienoilla. Silloin siirryttiin yleisesti käytäntöön viljellä peltoja joka toinen vuosi ja jättää ne kesannolle joka toinen vuosi. Sama tapahtui luultavasti kaikissa Itämeren maissa samalla aikakaudella. Tämä lisäsi maanviljelykseen käytettävää pinta-alaa merkittävästi. Kesannolla olevat pellot vapauttavat metsää enemmän ravinteita, joten tämä lisäsi Itämeren ravinnekuormaa. Samaan aikaan maanviljelyksen pinta-ala kasvoi myös väkimäärän kasvun johdosta. Ruotsissa on arvioitu maanviljelyksen pinta-alan kasvaneen kaksinkertaiseksi tuona aikana. Myös Suomesta on todisteita voimakkaasta maanviljelyksen lisääntymisestä tuolta ajalta. Teollisen vallankumouksen alkaessa viljelysmaan määrä lisääntyi myös voimakkaasti. 1900-luvulla monissa Itämeren maissa, erityisesti Suomessa ja Ruotsissa myös metsäteollisuus kasvoi rajusti. Näin sekä maatalouden ja metsäteollisuuden maankäyttö aiheuttivat ravinnekuorman lisäystä Itämerelle.

Sinilevien esiintymisestä on aiemmin saatu tutkimustuloksia, joiden mukaan sinileväesiintymät olisivat saattaneet olla aina läsnä Itämerellä. Toisaalta on olemassa tutkimustuloksia, joiden mukaan ennen toista maailmansotaa sinileväesiintymät olivat harvinaisia. Zillén ja Conley huomauttavat, että vähäisen happikadon aikoina Itämereen ei ole kohdistunut merkittävää fosforikuormaa (joka mahdollistaa sinilevän esiintymisen) ja lisäksi läsnä on ollut tarpeeksi rautaa sitomaan vähäinen fosfori pohjasedimentteihin. Siksi heidän mielestään olosuhteet eivät ole suosineet sinilevän esiintymistä Itämeren vähäisen happikadon aikoina ja he ehdottavatkin, että sinileväesiintymät eivät ole Itämeren normaali ilmiö vaan liittyvät happikadon esiintymiseen.

Kuten yllä mainittiin, happikadon esiintyminen on aiemmin yhdistetty ilmastollisiin oloihin. Onkin totta, että mainitut voimakkaan happikadon jaksot Itämerellä ovat sattuneet lämpimiin ajanjaksoihin. Yllä on kuitenkin esitetty todisteita, jotka sitovat ihmisen toimet ja happikadon esiintymisen toisiinsa. Lisäksi Itämerellä on joskus vallinnut hyvä happitilanne, vaikka lämpötila on ollut korkea. Näin oli esimerkiksi Rooman lämpökaudella (noin vuosina 200 eaa. – 400 jaa.). Niinpä Zillén ja Conley esittävät, että ihmisten toimien lisääntyminen sekä väestönmäärän että teknologisen osaamisen ja toimintatapojen kehittymisen kautta on lisännyt merien ravinnekuormaa, joka on sitten johtanut Itämeren happikadon lisääntymiseen ja sinileväesiintymiin. Ilmaston rooli saattaa jäädä toisarvoiseksi, mutta silläkin on melko varmasti oma vaikutuksensa näihin asioihin.

Lähde: L. Zillén and D. J. Conley, 2010, Hypoxia and cyanobacteria blooms – are they really natural features of the late Holocene history of the Baltic Sea?, Biogeosciences, 7, 2567-2580, 2010, doi:10.5194/bg-7-2567-2010. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Lisätietoa:
Rehevöityminen – www.ymparisto.fi
Happikato – www.ymparisto.fi
Sinilevät – www.ymparisto.fi
Itämeren historia – Anu Hakala, geologia.fi

Keinokastelun vaikutus maapallon ilmastoon

Keinokastelu lisääntyi 1900-luvulla. Uudessa tutkimuksessa on tarkasteltu kastelun lisääntymisen ilmastovaikutuksia koko maapallolla. 1900-luvun alkupuolella kastelu on aiheuttanut alueellista viilenemistä ja 1900-luvun loppupuolella viilentävä vaikutus on levinnyt laajemmalle, mutta mukaan on tullut myös lämmittävää vaikutusta lisääntyneen kosteuden aiheuttaman kasvihuoneilmiön takia. Kastelu vaikuttaa myös sateisuuteen.


Kastelun aiheuttamia lämpötilan muutoksia 1900-luvun lopussa joulu-helmikuussa (yllä) ja kesä-elokuussa (alla).

Keinokastelun voimakas lisääntyminen 1900-luvulla vaikutti merkittävästi maanpinnan energiatasapainoon ja veden kiertokulkuun. Aiemmissa tutkimuksissa on jo havaittu kastelun vaikuttavan voimakkaasti paikalliseen ilmastoon. Kastelu viilentää maanpintaa, koska haihtuminen lisääntyy ja sen mukana kulkeutuu lämpöä pois maanpinnalta. Kastelulla on myös muita ilmastovaikutuksia, kuten lisääntyneen haihtumisen aiheuttama pilvisyyden lisäys. Tällä on tutkimuksien mukaan jopa suurempi ilmastollinen vaikutus kuin haihtumisen suoralla viilentävällä vaikutuksella. Haihtumisen lisääntyminen myös lisää konvektiota ja sateisuutta.

Kastelu voi myös sopivalla alueella aiheuttaa epäsuorasti muutoksia jopa monsuuniin (aiheuttamalla muutoksia maan ja meren lämpötilaeroon) ja siihen liittyviin ilmastovaikutuksiin. Kastelun viilentävä vaikutus voi myös paikallisesti olla niin voimakas, että se piilottaa muiden ilmastoon vaikuttavien tekijöiden vaikutukset. Joissakin tapauksissa onkin ehdotettu, että kastelun viilentävä vaikutus on peittänyt menossa olevan ilmastonmuutoksen lämmittävän vaikutuksen joillakin alueilla. Tähän vaikuttaa myös se, että keinokastelu on lisääntynyt voimakkaasti 1950- ja 1960-lukujen jälkeen eli samaan aikaan kun myös ilmaston lämpeneminen on alkanut näkyä voimakkaasti. Kasteltu pinta-ala koko maapallolla oli 53 miljoonaa hehtaaria vuonna 1901, mutta vuonna 2002 se oli jo 285 miljoonaa hehtaaria.

Kastelun vaikutusta globaaliin ilmastoon on aiemmin tutkittu vain yhden ajanhetken tilanteen perusteella. Kastelun lisääntymisen vaikutusta ei ole tutkittu globaalisti. NASAn tutkijat (GISS eli Goddard Institute for Space Studies -yksiköstä) ovat nyt julkaisseet tällaisen tutkimuksen. He käyttivät ilmastomallia 1900-luvun ilmaston simuloimiseen, mutta he huomioivat simuloinnissa erityisesti havaintojen perusteella tunnetut keinokastelun ajalliset ja alueelliset muutokset. He simuloivat 1900-luvun ilmastoa kaksi kertaa niin, että toisessa simulaatiossa ei ollut keinokastelua (kontrollisimulaatio) ja toisessa simulaatiossa oli keinokastelu mukana (kastelusimulaatio). Keinokastelun vaikutus saadaan näiden kahden simulaation erotuksena.

1900-luvun alkupuolella keinokastelua harrastettiin eniten Aasiassa. Lisäksi Pohjois-Amerikassa ja Etelä-Euroopassa esiintyi jonkin verran keinokastelua. Vuosisadan loppupuolella kastelu oli lisääntynyt näillä samoilla alueilla ja se oli myös levinnyt laajemmalle. Esimerkiksi Euroopassa kastelu oli levinnyt myös pohjoisosiin.

Kastelun aiheuttama haihdunta oli vuosisadan alussa keskittynyt Intiaan. Vuosisadan loppupuolella haihdunta voimistui ja oli erityisen voimakasta läntisessä Aasiassa. Yleisesti ottaen nämä muutokset täsmäävät hyvin kastelun muutoksien kanssa.

Pilvisyyden erotus kontrolli- ja kastelusimulaatioissa ei ole suoraan yhdistettävissä keinokastelun muutoksiin, vaikka pilvipeitteen erot esiintyvätkin suurinpiirtein samoilla alueilla. Erot eivät kuitenkaan keskity samoille alueille kuin kastelu. Esimerkiksi vuosisadan alussa pilvisyyden erot eivät keinokastelun tapaan keskity Intiaan.

Kastelun aiheuttamat sateisuuden muutokset tapahtuvat siellä mihin voimakkaasti kasteltujen alueiden kosteus kulkeutuu ilmavirtojen mukana. Kastelun aiheuttama sateisuus on yleisesti lisääntynyt kastelun lisääntyessä.

Kastelun aiheuttamat lämpötilanmuutokset sopivat simulaatioissa alueellisesti hyvin kastelun muutoksiin. Kastelu on selvästi aiheuttanut alueellista viilentymistä. Kastelun aiheuttama viileneminen oli voimakkainta (2-3 celsiusastetta) Intiassa vuosisadan lopussa. Joillakin alueilla kastelusimulaatiossa oli lämpimämpää kuin kontrollisimulaatiossa. Suurin osa tästä johtuu kastelusta haihtuvan kosteuden aiheuttamasta kasvihuoneilmiön voimistumisesta maanpinnan lähellä. Lämpeneminen näkyy sellaisilla alueilla, joissa ei esiinny kastelun aiheuttamaa viilenemistä, mutta kastelun aiheuttama lisäkosteus on kulkeutunut lämminneille alueille ilmavirtausten mukana. Globaalisti kastelu viilentää keskimäärin noin 0,1 celsiusastetta.

Lähde: Puma, M. J., and B. I. Cook (2010), Effects of irrigation on global climate during the 20th century, J. Geophys. Res., 115, D16120, doi:10.1029/2010JD014122. [tiivistelmä, koko teksti, GISS:n tiedote]

90 % USA:n uudesta sähköntuotannosta on fossiilista

Mediassa puhutaan paljon uusiutuvasta energiasta. Tästä saa helposti sellaisen käsityksen, että juuri muuta kuin tuuli- ja aurinkovoimaa ei enää rakennetakaan. Maailman energiasyöpöimmässä maassa USA:ssa uusiutuvien osuus vuoden 2010 tammi-heinäkuun aikana valmistuneesta uudesta sähköntuotantokapasiteetista kuitenkin vain 10 % perustuu uusiutuviin energialähteisiin.

Tämä käy ilmi Nuclear Energy Instituten (NEI) tiedotteen Energy Markets Report (August 9 – August 13, 2010) yhteenvedosta. Itse tiedotteesta löytyy myös tiedot rakenteilla ja suunnitteilla olevasta kapasiteetista vuosille 2010-2014. (Tiedote päivittyy kerran viikossa, eikä tässä käytettyjä lähtötietoja enää löydy. Ne löytyvät kuitenkin täältä.)

Katsotaan, miltä tiedot näyttävät havainnollisina ympyrädiagrammeina. Totuudenmukaisen käsityksen saamiseksi lähteessä ilmoitetut megawatti-lukemat on tässä muutettu tehollisarvoiksi kertomalla ne kapasiteettikertoimella. Tuulivoimalle on käytetty kerrointa 0,25 (Laskettu World Wind Energy Report 2009 tiedoista), auringolle 0,15 ja muille 0,9 (LÄHDE). Ilman muunnosta tuulivoiman osuus näyttää lähes neljä, ja aurinkovoiman osuus kuusi kertaa liian suurelta.

Ensimmäisessä kuvassa on kuluvan vuoden seitsemän ensimmäisen kuukauden aikana valmistunut kapasiteetti.

Kuva 1.

Toisessa kuvassa on rakenteilla oleva, vuoteen 2014 mennessä valmistuva kapasiteetti.

Kuva 2.

Kolmannessa kuvassa on suunnitteluasteella oleva kapasiteetti, jonka on suunniteltu valmistuvan vuoteen 2014 mennessä.

Lähteen tiedoissa suunnittelun alla olevista hankkeista ei ole eritelty aurinkovoiman osuutta, vaan se sisältyy kohtaan ”Muut uusiutuvat”. Mitä muuta siellä on, ei käy lähteestä ilmi. Käytetään kohdan ”Muut uusiutuvat” kapasiteettikertoimena 0,5, joka on kelvollinen arvio oletuksella, että ”Muut uusiutuvat” koostuu auringosta, geotermisestä energiasta ja biomassasta.

Kuva 3.

Huomattavaa tässä on suuri uusiutuvien osuus. Näin suuri hyppäys toteutuneeseen uusiutuvien osuuteen nähden tuskin tulee toteutumaan. Mukana on ilmeisesti suuri määrä tukidollareiden toivossa pystytettyjä hankkeita, jotka eivät etene suunnittelua pidemmälle, mutta aika näyttää. Vertailun vuoksi, Suomessa on julkaistu tuulivoimahankkeita yli 9000 megawatin edestä, joka on noin kolme kertaa enemmän kuin Tanskan koko tuulivoimakapasiteetti.

Neljäs kuva sisältää rakenteilla sekä suunnitteluasteella olevan kapasiteetin yhteensä.

Kuva 4.

U.S. Energy Information Administration tarjoaa monipuolista tilastotietoa niin Yhdysvaltojen kuin koko maailman energiankulutuksesta. Katsotaan tätä taulukkoa, josta nähdään Yhdysvaltojen sähköntuotanto energialähteittäin vuosina 1996-2009.

Kuva 5.

Kohtaan ”Muut uusiutuvat” sisältyy puu, mustalipeä, maatalouden biomassa, kaatopaikkakaasut, jäteliemet, geoterminen, aurinko ja tuuli. Hiilen kulutuksen notkahdus vuodelle 2009 selittyy heikolla taloustilanteella.

Vuoden 2009 tilanne ympyrädiagrammina näyttää tältä:

Kuva 6.

Kun kuvasta erotellaan fossiiliset ja päästöttömät energialähteet (vesi, muut uusiutuvat ja ydinvoima), kokonaisuus näyttää tältä:

Kuva 7.

Päästöjen eliminoimiseksi 2711 terawattitunnin fossiiliosuus pitäisi korvata päästöttömillä. 2711 TWh:n tuottamiseen tarvitaan 310 000 MW tuotantokapasiteetti. Määrä vastaa:

Tai jokin yhdistelmä ylläolevista.

Vuosina 2005-2009 päästötöntä kapasiteettia valmistui keskimäärin 1600 MW vuodessa. Jos 310 000 MW:n fossiilikapasiteetti haluttaisiin korvata päästöttömällä kapasiteetilla vuoteen 2050 mennessä, tulisi päästötöntä kapasiteettia valmistua n. 8000 MW vuodessa. Tahdin olisi viisinkertaistuttava nykyisestä, eikä sähkönkulutus saa enää kasvaa. Tällä tavalla USA:n sähköntuotanto saadaan päästöttömäksi.
Yllämainittujen esimerkkien mukaisesti kapasiteettia pitäisi valmistua joka vuosi:

Tai jokin yhdistelmä ylläolevista.

Tämän tarkastelun ulkopuolelle jää yli puolet energiankäytöstä, esim. liikenne ja fossiilisten käyttö teollisuudessa ja lämmityksessä.

Aiheeseen liittyviä kirjoituksia:

Kategoria(t): Energia. Leave a Comment »

Huokoseläinten hapan tulevaisuus

Välimeri on antanut lisää tietoa kasvavan hiilidioksidipitoisuuden vaikutuksista merien eliöstöön. Uuden tutkimuksen perusteella merien eliöstöä saattaa odottaa synkkä tulevaisuus kun merien happamuus nousee. Samanlainen merien pH:n aleneminen on voinut aiheuttaa massasukupuuttoja menneisyydessä.


Eri huokoseläinlajien kuoria. Kuva: Wikipedia.

Tutkijat Plymouthin yliopistosta Isosta-Britanniasta ja Santa Catarinan yliopistosta Brasiliasta tarkastelivat huokoseläimiksi kutsuttujen yksisoluisten eliöiden jäännöksiä hiilidioksidia päästävien merenalaisten tulivuoren purkausaukkojen ympäristössä Italiassa Napolin edustalla. Journal of the Geological Society -julkaisun syyskuun numerossa julkaistussa tutkimuksessa paljastui, että hiilidioksidipitoisuuden noustessa huokoseläinten monimuotoisuus väheni 24 lajista vain neljään lajiin.

”Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet 30 %:n monimuotoisuuden vähenemistä, mutta huokoseläimillä se on jopa suurempi”, sanoo tohtori Jason Hall-Spencer, yksi tutkimuksen tekijöistä. ”Käännekohta tapahtuu pH:n ollessa keskimäärin 7,8. Tämä on pH-taso, joka on ennustettu saavutettavan tämän vuosisadan lopulla.”

Hiilidioksidipitoisuuden kasvaminen happamoittaa meriä. Tämä vaikuttaa erityisen voimakkaasti eliöihin, joilla on kalsiumkarbonaattikuori, kuten huokoseläimillä.

”Huokoseläimien fossiileja on säilynyt paljon, minkä vuoksi päätimme tutkia niitä”, Hall-Spencer sanoo. ”Tiesimme tuloksien todennäköisesti osoittavan vähenemistä huokoseläinten monimuotoisuudessa, mutta emme odottaneet tällaista järisyttävää muutosta”.

Huokoseläinten fossiilit tallentavat menneisyyden tapahtumia. Erityisen kiinnostava menneisyyden tapahtuma on paleoseenin-eoseenin lämpöhuippu (PETM). PETM oli ajanjakso 55 miljoonaa vuotta sitten, jolloin ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousi nopeasti ja ilmasto lämpeni. PETM:n aikana merieliöstössä tapahtui paljon sukupuuttoja. Merien oletetaan myös happamoituneen PETM:n aikana.

”Se oli ajanjakso, jolloin merten ekologiassa tapahtui suuria muutoksia”, Hall-Spencer sanoo. ”Tämä luonnon laboratoriomme tarjoaa kurkistuksen merten tulevaisuuteen.

”Nämä ovat ensimmäiset hiilidioksidipurkausaukot, joita on käytetty merien happamoitumisen tutkimiseen. Niiden avulla voimme tarkkailla miten ekosysteemit reagoivat meren happamuuden muutoksiin. Voimme nähdä omin silmin, mitä lisääntyvä hiilidioksidipitoisuus tekee meren eliöyhteisöille”.

”Keskimääräisen pH-tason ollessa 7,8, kalsiumkarbonaattikuoriset eliöt alkavat kadota, ja kalsiumkarbonaattikuorettomat eliöt saavat vallan. Olemme menossa kohti tällaista tilannetta tämän vuosisadan aikana. Suuri huolenaihe minulle on se, että ellemme hillitse hiilidioksidipäästöjä, aiheutamme massasukupuuttoriskin, heikennämme rannikkovesiä ja edistämme myrkyllisten meduusojen ja levien leviämistä.”

Lähteet:
Lehdistötiedote, The Geological Society, Acidifying Oceans Spell Marine Biological Meltdown ’By End of Century’
B.B. Dias, M.B. Hart, C.W. Smart and J.M. Hall-Spencer, Modern seawater acidification: the response of foraminifera to high-CO2 conditions in the Mediterranean Sea, Journal of the Geological Society; September 2010; v. 167; no. 5; p. 843-846; DOI: 10.1144/0016-76492010-050. [tiivistelmä]

”Onko Neptunuksen kirkastumisella merkitystä ilmaston lämpenemisen kannalta?”

(Alkuperäinen teksti: John CookSkeptical Science)

Skeptinen argumentti…

Huhtikuussa 2007 Heidi Hammel julkaisi tutkimuksen, jossa vertailtiin Neptunuksen kirkastumista maapallon lämpenemiseen ja auringon vaihteluihin:

Johtopäätöksenä oli se, että vaikka tilastollista korrelaatiota ei ollutkaan, kuviot ovat visuaalisesti kiinnostavia ja planeettojen ilmastonmuutokset saattavat johtua auringon vaihteluista.

Mitä tiede sanoo…

Neptunuksen kiertoaika auringon ympäri on 164 vuotta, joten havainnot (vuodesta 1950 nykypäivään) kattavat alle kolmanneksen Neptunuksen vuodesta. Neptunuksen ilmaston simuloinnin perusteella Neptunuksen kirkastuminen on vuodenaikaan liittyvä reaktio – Neptunuksen eteläinen pallonpuolisko on menossa kesää kohti.

Lue koko teksti >>>

%d bloggaajaa tykkää tästä: