Viime viikon ilmastotutkimuksia 39/2011

Tässä joitakin viime viikolla ilmestyneitä tutkimuksia ilmastoon liittyen. Ne, jotka seuraavat meitä Twitterissä tai Facebookissa, ovat saattaneet jo nähdä ainakin osan näistä.

Nopeaa lämpenemistä Kiinassa korkeilla paikoilla ja pohjoisessa

Uudessa tutkimuksessa on tarkasteltu talven minimilämpötilojen kehittymistä ajan myötä eri puolilla Kiinaa. Tutkittava ajanjakso oli 1961-2010. Tuloksien mukaan talven minimilämpötila Kiinassa on noussut 0,25 celsiusastetta per vuosikymmen. Tämä on sopusoinnussa maapallon ilmaston lämpenemisestä odotettavan muutoksen kanssa. Lämpeneminen on ollut erittäin nopeaa Kiinan pohjoisosissa ja Tiibetin ylängöllä. Heikointa lämpeneminen on ollut Kaakkois-Kiinassa. Talven lämpeneminen näyttää siis olevan voimakkainta korkeilla alueilla ja korkeilla leveysasteilla.

Lähde: Shuhong Wu, Aigang Lu and Longqing Li, Spatial and temporal characteristics of minimum temperature in winter in China during 1961–2010 from NCEP/NCAR reanalysis, Theoretical and Applied Climatology, DOI: 10.1007/s00704-011-0525-6. [tiivistelmä]

Jää säilyy Berliinin-Brandenburgin järvissä nykyään lyhyemmän ajan

Ilmaston lämpeneminen vähentää järvien jäitä. Jäiden väheneminen vaikuttaa järvien ekosysteemeihin, minkä vuoksi olisi tärkeää tietää tarkalleen miten ja milloin jää vähenee. Uudessa tutkimuksessa selviteltiin jäiden vähenemistä Berliinin-Brandenburgin järvissä tarkoitukseen suunnitellun tietokonemallin avulla. Tietokonemallin toiminta tarkastettiin käytännön havaintojen avulla. Tutkimuksen tuloksien mukaan alueen syvillä ja kirkasvetisillä järvillä jää sulaa aikaisemmin ja jäätyminen tapahtuu myöhemmin kuin matalissa ja sameissa järvissä. Lisäksi täysin jäättömiä talvia on enemmän syvissä kirkasvetisissä järvissä. Vuodesta 1947 lähtien alueen järvissä on tapahtunut muutos myöhäisempään jäätymiseen, aikaisempaan jäiden sulamiseen ja suurempaan määrään jäättömiä talvia. Nykyään Berliinin-Brandenburgin järvissä jäätä siis on vähemmän aikaa.

Lähde: Juliane Bernhardt, Christof Engelhardt, Georgiy Kirillin and Jörg Matschullat, Lake ice phenology in Berlin-Brandenburg from 1947–2007: observations and model hindcasts, Climatic Change, DOI: 10.1007/s10584-011-0248-9. [tiivistelmä]

Kaliforniassa meren kumpuamisjaksot tapahtuvat harvemmin mutta ovat voimakkaampia ja pitempikestoisia

Meressä tapahtuu kumpuamista, jossa vesi nousee syvemmältä pintaan. Kumpuaminen on tärkeää meren pintavesien ekosysteemeille, sillä kumpuaminen tuo pintaan viileää ja ravinteikasta vettä. Ilmakehän kiertoliikkeet aiheuttavat kumpuamisen, joten ilmaston muuttuminen todennäköisesti vaikuttaa myös siihen, miten kumpuaminen tapahtuu. Tätä kautta ilmastonmuutos vaikuttaisi siis myös pintavesien ekosysteemeihin.

Uudessa tutkimuksessa on selvitetty, miten kumpuaminen on muuttunut itäisellä Tyynellämerellä Kalifornian ja Oregonin alueilla. Alueella esiintyy kumpuamisjaksoja, joiden esiintymisen tiheyttä, voimakkuutta ja kestoa tutkimuksessa analysoitiin viime vuosikymmenien aikana.

Tutkimuksen tuloksien perusteella kumpuamisjaksot ovat muuttuneet tavalla, joka on sopusoinnussa ilmastonmuutoksen vaikutuksista odotettavissa olevien muutoksien kanssa. Kumpuamisjaksot tapahtuvat nykyään harvemmin. Lisäksi kumpuamisjaksot ovat muuttuneet voimakkaammiksi ja ne kestävät pidempään. Pidempään kestävät voimakkaammat kumpuamisjaksot aiheuttavat alueen vesien kylmenemisen. Tämä heikentää meressä elävien siimajalkaisten menestymistä, mutta parantaa simpukoiden menestymistä.

Lähde: Alison C. Iles, Tarik C. Gouhier, Bruce A. Menge, Julia S. Stewart, Alison J. Haupt, Margaret C. Lynch, Climate-driven trends and ecological implications of event-scale upwelling in the California Current System, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02567.x. [tiivistelmä]

Kuplat järvien jäässä eivät ehkä ole hyviä metaanipäästöjen ilmaisijoita

Pohjoisista järvistä ilmakehään pääsevän metaanin määrä on epävarma, mutta sen odotetaan lisääntyvän ilmaston lämmetessä. Suurin osa näistä metaanipäästöistä tapahtuu kuplimalla. Kuplimisen kautta tapahtuvat päästöt vaihtelevat ajallisesti hyvin paljon, joten niiden keskimääräistä suuruutta on vaikea mitata tarkasti. Uudessa tutkimuksessa mitattiin Pohjois-Ruotsissa sijaitsevien järvien (tutkimuksessa oli mukana kaksi järveä) jäässä olevien kuplien määrää ja sitä mahdollisuutta, että niiden avulla voitaisiin mitata järven metaanipäästöjä.

Kuplien määrä mitattiin jäänäytteistä valokuvaamalla ja käsittelemällä kuvia digitaalisesti. Kuplat kattoivat jopa 8 prosenttia järvien alasta ja suuri osa kuplista oli sijoittunut pistemäisiin päästölähteisiin. Kuplien määrä eri paikoissa vaihteli jopa tuhat prosenttia. Kuplien määrä vaihteli voimakkaasti myös vuodenajan mukaan.

Arvioitu talviaikainen metaanipäästö järvistä oli noin 130 milligrammaa metaania neliömetriä kohti vuodessa. Tämä on kahdesta neljään kertaa suurempi kuin aiemmat arviot Pohjois-Siperian ja Alaskan järvien kesäaikaisista metaanipäästöistä. Onkin luultavaa, että menetelmä yliarvioi metaanipäästöt ja metaanipäästöjen arviointi järvien jään kuplista on luultua vaikeampaa. Luultavasti myös mujutamien jäänäytteiden ottaminen sieltä täältä aiheuttaa epätarkkuutta arvioon.

Lähde: Wik, M., P. M. Crill, D. Bastviken, Å. Danielsson, and E. Norbäck (2011), Bubbles trapped in arctic lake ice: Potential implications for methane emissions, J. Geophys. Res., 116, G03044, doi:10.1029/2011JG001761. [tiivistelmä]

Arktisen merijään laajuus vähenee IPCC-mallien ennustuksia nopeammin

Arktisen merijään laajuus on viime aikoina vähentynyt nopeammin kuin IPCC-ilmastomallit ovat ennustaneet. Lisäksi merijää on ohentunut nopeasti ja jään liikkuminen on lisääntynyt. Uuden tutkimuksen mukaan merijää on ohentunut noin neljä kertaa nopeammin kuin IPCC-mallit ovat ennustaneet. Mallit eivät myöskään kuvaa merijään liikkeitä oikein, vaan merijää liikkuu malleissa eniten silloin kun havainnot kertovat merijään liikkuvan vähiten. Tutkimusartikkelissa arvellaan, että juuri merijään liikkeiden puutteellinen mallinnus saa mallien näyttämään vähemmän merijään vähenemistä kuin oikeasti tapahtuu.

Lähde: Rampal, P., J. Weiss, C. Dubois, and J.-M. Campin (2011), IPCC climate models do not capture Arctic sea ice drift acceleration: Consequences in terms of projected sea ice thinning and decline, J. Geophys. Res., 116, C00D07, doi:10.1029/2011JC007110. [tiivistelmä]

Etelämantereen sammalet kasvavat ilmaston muutosten tahdissa

Viimeisen 50 vuoden aikana Etelämantereella on tapahtunut suuria muutoksia lämpötilassa, tuulen nopeudessa ja stratosfäärin otsonipitoisuudessa. Tällä ei kuitenkaan ole ollut voimakkaita näkyviä vaikutuksia ennen kuin aivan viime aikoina, joten alueen biologiaan ei ole ennustettu kovin nopeita muutoksia. Biologisten muutoksien havaitsemista Etelämantereella haittaa pitkäaikaisten havaintojen vähäisyys. Uudessa tutkimuksessa asiaan tarjotaan hiukan parannusta. Ilmakehässä oleva radiohiili (hiilen isotooppi 14) varastoituu Etelämantereella elävien sammalien vuosikasvustoihin. Atomipommien räjäytykset aikoinaan aiheuttivat voimakkaita piikkejä ilmakehän radiohiilipitoisuuteen. Nämä atomipommien aiheuttamat radiohiilipiikit ovat nähtävissä Etelämantereen sammalien vuosikasvustoissa. Radiohiilipiikkien avulla sammalien kasvu voidaan ajoittaa ja tässä tutkimuksessa on muodostettu muutamasta sammallajista tarkka kasvunopeuden mittaussarja, joka ulottuu useita vuosikymmeniä menneisyyteen. Mittaussarjan perusteella sammaleiden kasvunopeus muuttuu ilmaston muuttuessa. Tutkimuksen tuloksien perusteella voidaan sanoa, että Etelämantereen sammalet ovat herkkiä muutoksille lämpötilassa, tuulessa ja ultraviolettisäteilyssä (jota otsonipitoisuus muuttaa).

Lähde: Laurence J. Clarke, Sharon A. Robinson, Quan Hua, David J. Ayre, David Fink, Radiocarbon bomb spike reveals biological effects of Antarctic climate change, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02560.x. [tiivistelmä]

Kuivilla alueilla elävät täpläpöllöt saattavat olla hyvin herkkiä ilmastonmuutokselle

Täpläpöllön (Strix occidentalis) Yhdysvalloissa elävien populaatioden muutoksia ilmastonmuutoksen edetessä on arvioitu uudessa tutkimuksessa. Tutkimuksessa oli mukana kolme Lounais-Yhdysvalloissa elävää populaatiota ja niiden muutoksia arvioitiin seuraavan sadan vuoden aikana tietokonemalleilla. Tuloksien mukaan Arizonassa ja Uudessa-Meksikossa elävät populaatiot pienenevät voimakkaasti ja ovat kolmesta tutkitusta populaatiosta suurimman sukupuuttouhan alaisia ilmastonmuutoksen edetessä. Etelä-Kaliforniassa elävä täpläpöllöpopulaatio taas ei näyttänyt muuttuvan paljoakaan ilmaston muuttuessa. Näyttääkin siltä, että kuivissa olosuhteissa elävät täpläpöllöpopulaatiot ovat suurimman uhan alla ilmaston muuttuessa.

Lähde: M. Zachariah Peery, R. J. Gutiérrez, Rebecca Kirby, Olivia E. LeDee, William LaHaye, Climate Change and Spotted Owls: Potentially Contrasting Responses in the Southwestern United States, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2011.02564.x. [tiivistelmä]

Aerosolit vähentävät ja kasvihuonekaasut lisäävät sademäärää maailmanlaajuisesti

Uudessa tutkimuksessa on tehty mallisimulaatioita, joiden tarkoituksena on ollut selvittää erilaisten ilmastoa ohjaavien tekijöiden vaikutus sademäärään globaalisti vuosien 1870 ja 2005 välillä. Tutkimuksen tuloksien mukaan aerosolien määrän lisääntyminen vuoden 1930 jälkeen vähensi globaalia sademäärää noin 30 millimetriä vuodessa ja globaalia maa-alueiden lämpötilaa noin 0,4 celsiusastetta. Vuosien 1950 ja 2005 välillä lisääntyvien kasvihuonekaasujen vaikutus lisäsi sademäärää kymmenen millimetriä vuodessa maa-alueiden lämpötilaa noin 0,25 astetta. Lisäksi näyttää siltä, että vuosien 1950 ja 1970 välillä aerosolien merkitys veden kierron ohjaajana oli suurempi kuin kasvihuonekaasujen merkitys.

Lähde: Bichet, A., Wild, M., Folini, D., and Schär, C.: Global precipitation response to changing forcings since 1870, Atmos. Chem. Phys., 11, 9961-9970, doi:10.5194/acp-11-9961-2011, 2011. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Arktisen merijään tilavuuden minimi vuonna 2010 oli tilastollisesti merkitsevä ennätys

Uudessa tutkimuksessa selvitellään arktisen merijään tilavuuden mallinnusmenetelmään (Pan-Arctic Ice-Ocean Modeling and Assimilation System, PIOMAS) liittyviä virhelähteitä. Tutkimuksessa käytettiin erilaisia menetelmiä ja havaintoja muun muassa merijään paksuudesta virheiden arvioinnissa. Tutkimuksen tuloksien mukaan lokakuisen merijään tilavuuden epävarmuus on 1350 kuutiokilometriä ja merijään tilavuuden muutoksien epävarmuus aikavälillä 1979 – 2010 on 1000 kuutiokilometriä per vuosikymmen. Merijään tilavuuden muutokselle kyseiselle aikavälille annetaan arvioksi -2800 kuutiokilometriä per vuosikymmen. PIOMAS täsmää havaintojen kanssa melko hyvin, mutta PIOMAS näyttää arvioivan ohuen jään liian paksuksi ja paksun jään liian ohueksi. Näiden virheiden seurauksena PIOMAS arvioi tilavuuden vähenemisen liian pieneksi pitkällä aikavälillä, kun PIOMASin tuloksia verrataan suorista havainnoista rekonstruoituihin muutoksiin. Lopuksi todetaan, että vuoden 2010 minimi arkisen merijään tilavuudessa oli uusi ennätys tilastollisesti merkitsevällä tavalla.

Lähde: Schweiger, A., R. Lindsay, J. Zhang, M. Steele, H. Stern, and R. Kwok (2011), Uncertainty in modeled Arctic sea ice volume, J. Geophys. Res., 116, C00D06, doi:10.1029/2011JC007084. [tiivistelmä]

Helsingin keskustassa suurempi kulutus ja suuremmat hiilidioksidipäästöt

Asumistiheyden on yleisesti oletettu vähentävän hiilidioksidipäästöjä muun muassa pienemmän asuntokoon ja vähemmän autolla liikkumisen ansiosta. Uudessa suomalaistutkimuksessa vertailtiin kaupungin keskustassa asumisen päästöjä ja harvempaan asuttujen kaupungin laitaosien päästöjä. Tutkimuskohteena oli Helsinki. Tutkimus on jatkoa hiljattain julkaistuun tutkimukseen, jossa alustava johtopäätös oli se, ettei tiheämpi asuminen vähennäkään hiilidioksidipäästöjä, koska kaupungeissa kulutus on suurempaa. Tämän uuden tutkimuksen tuloksien mukaan tiheämpi asuminen Helsingin keskustassa jopa lisää selvästi hiilidioksidipäästöjä. Tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että suurempi kulutus kaupungin keskustan asukkailla aiheuttaa hiilidioksidipäästöjen lisäyksen. Niinpä tiheämpi asuminen ei välttämättä ole ilmastonmuutoksen hillinnän kannalta kovin oleellinen asia, vaikka sen voidaankin olettaa vähentävän hiilidioksidipäästöjä tietyistä näkökulmista. Näin on asia erityisesti Helsingin kaltaisissa kaupungeissa, joissa korkeampi elintaso on keskittynyt kaunpungin keskustaan.

Lähde: Jukka Heinonen et al 2011, Dense downtown living more carbon intense due to higher consumption: a case study of Helsinki, Environ. Res. Lett. 6 034034 doi:10.1088/1748-9326/6/3/034034. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Suuret muutokset uhkaavat maaekosysteemejä globaalisti

Ilmaston lämpenemisen tiedetään vaikuttavan monin tavoin maapallon luontoon. Uudessa tutkimuksessa on tehty riskianalyysi maapallon maaekosysteemien muutoksista ilmastonmuutoksen edetessä. Tutkimuksessa paneuduttiin erityisesti kasvillisuuden rakenteeseen sekä hiilen ja veden kiertoon sekä varastoihin. Tutkimus tehtiin globaalilla kasvillisuusmallilla käyttäen runsaasti erilaisia ilmastonmuutoksen etenemisskenaarioita. Tutkimuksen tuloksien mukaan näyttää siltä, että suuria ekosysteemien muutoksia saattaa tapahtua kaikilla mantereilla. Trooppisissa ja kylmisää ilmastoissa suuria ekosysteemin muutoksia on odotettavissa paikallisen lämpötilan noustessa kolmella celsiusasteella ja lauhassa ilmastossa lämpötilan noustessa neljällä asteella. Lauhoissa ja trooppisissa ilmastoissa ekosysteemien herkkyys lämpötilan muutokselle nousee sadannan vähentyessä. Yhteenvetona näyttää siltä, että maaekosysteemeissä joka puolella maapalloa on odotettavissa suuria muutoksia ilmastonmuutoksen edetessä nykyladullaan.

Lähde: Ursula Heyder et al 2011, Risk of severe climate change impact on the terrestrial biosphere, Environ. Res. Lett. 6 034036 doi:10.1088/1748-9326/6/3/034036. [tiivistelmä, koko artikkeli]

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: