Merijää on jääkarhun (Ursus maritimus) ensisijainen elinympäristö. Jääkarhujen täytyy joka vuosi viettää tarpeeksi aikaa merijäällä hylkeitä metsästäen, jotta jääkarhut saavat kerättyä tarpeeksi ravintovarastoa selvitäkseen yli sen ajan vuodesta, jolloin hylkeitä ei ole saatavilla. Ilmaston lämpeneminen kuitenkin muuttaa arktisten alueiden merijääolosuhteita. Uudessa tutkimuksessa on tarkasteltu todisteita ilmaston lämpenemisen negatiivisista vaikutuksista jääkarhuihin.
Ilmaston lämmetessä merijää hajoaa ja sulaa aikaisemmin keväällä. Tämän takia jääkarhuilla on vähemmän saalistusaikaa juuri silloin, kun norpan (Pusa hispida) kuutteja olisi tarjolla. Tämä johtaa pitempiin paastokausiin, huonompaan ruumiinkuntoon, huonompaan pääsyyn talvehtimisalueille, vähäisempään poikasmäärään, pienempään poikasten kokoon, poikasten sekä myös aikuisten huonompaan selviytymiseen ja populaation vähenemiseen kohti paikallista sukupuuttoa.
Ilmaston lämpenemisen vaikutukset jääkarhupopulaatioihin vaihtelevat alueittain. Eteläisimmissä populaatioissa, kuten Hudsoninlahdella ja eteläisellä Beaufortinmerellä, ilmaston lämpenemisen vaikutukset näkyvät ensimmäisenä. Jääkarhujen kunnon heiketessä ne yhä enemmän siirtyvät vaihtoehtoisen ravinnon pariin, mikä lisää yhteenottoja jääkarhujen ja ihmisten välillä.
Kaikkein pohjoisimmilla alueilla monivuotinen merijää on niin paksua, ettei sen läpi pääse paljoa valoa, eikä meressä siksi tapahdu paljoa biologista kasvua. Ilmaston lämmetessä monivuotinen merijää korvautuu yksivuotisella jäällä, jonka ansiosta biologinen tuottavuus kasvaa. Tämä saattaa väliaikaisesti luoda uusia sopivia elinympäristöjä joillekin jääkarhupopulaatioille.
Ilmaston jatkaessa lämpenemistään ja merijään häviämistään ennustetulla tavalla, jääkarhun eteläisimmät populaatiot tulevat todennäköisesti häviämään kuluvan vuosisadan puoliväliin mennessä. Jääkarhut voivat sinnitellä Pohjois-Grönlannissa ja Kanadan pohjoisilla saarilla pitkälle tulevaisuuteen, mutta maailmanlaajuisen populaation supistuttua jääkarhun elinkelpoisuus lajina on pitkällä tähtäimellä epävarmaa.
Lähde: Ian Stirling, Andrew E. Derocher, Effects of Climate Warming on Polar Bears: A Review of the Evidence, Global Change Biology, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2012.02753.x. [tiivistelmä]
Ilmastotieto 
7.6.2012 21.27
Tutkimus lähtee ajatuksesta (uskosta), että merijää hupenee tulevaisuudessa ihmisen aiheuttamaksi väitetyn ilmastonlämpenemisen seurauksena. Lämpenemisen taasen väitetään johtuvan fossiilisen polttoaineen kiihtyvästä käytöstä, siis ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvusta. Tätä olettamusta perustellaan tilastollisin väittein, ei kiistattomin tieteellisin kriteerein.
Mainitun tutkimuksen mukaan jääkarhujen eteläisimmät populaatiot tulevat todennäköisesti häviämään vuosisadan puoliväliin mennessä. Tämä tuntuu olevan ristiriidassa Hudson Bay’n alueella Nunavutin aluehallinnon toimesta suoritettujen lentoarvioiden perusteella. Toki jääkarhukantojen todellisista määristä tarjotaan myös ristiriitaisia tietoja. Syytä voidaan hakea ympäristösuojelijoiden ja alkuperäisväestön metsästyskiintiöiden välisistä ristiriidoista.
Jos ilmasto kuitenkin luonnollisten tapahtumien seurauksena etenee edelleen kohti väheneviä talvijäitä, tämän ei suinkaan tarvitse johtaa jääkarhupopulaatioiden selviytymisvaikeuksiin, sillä tuore tutkimus: Hailer F, Kutschera VE, Hallström BM, Klassert D, Fain SR, Leonard JA, Arnason U, Janke A (2012) Nuclear genomic sequences reveal that polar bears are an old and distinct bear lineage. Science 336, 344-347. (doi: 10.1126/science.1216424) osoittaa, että jääkarhu on eriytynyt huomattavasti aiemmin ruskeakarhusta kuin tähän asti on uskottu. DNA-tutkimuksen mukaan jääkarhu muotoutui omaksi lajikseen jo noin 600.000 vuotta sitten. Tämä tarkoittaa, että karhu on selviytynyt useasta nykyistä huomattavasti lämpimämmästä interglasiaalista. Tämän perusteella voidaan olettaa, että vaikka arktinen jää väheneisi niin jääkarhu ei ole sukupuuton kynnyksellä ellei sitten ihminen keksi muuta keinoa sen elinolojen rajoittamiseksi.
8.6.2012 8.11
Missä ajassa sinä, Winterhalter, elät? Etkä ole kuullut, että nykyään joka tieteenalalla käytetään tilastollisia menetelmiä ja juuri niitä käyttämällä ”tieteelliset kriteerit” saadaan täyttymään? Tieteessä on tavallista esimerkiksi esittää asioille tilastollinen epävarmuus. Näin tehdään myös ilmastotieteessä. Ilman epävarmuuksien käsittelyä ollaan huuhaan puolella. Sinun viesteistäsihän nämä epävarmuuksien ilmaisut puuttuvat lähes täydellisesti. Esität väitteesi absoluuttisina totuuksina. Tästä kommentistasi ilmenee, että ilmeisesti sinun mielestäsi tieteelliset kriteerit täyttyvät, kun vain väitetään jotain asiaa tarpeeksi pontevasti ja vältetään mahdollisimman hyvin esittämästä mitään todisteita väitteille. Sinun tapasi esittää väitteitä menee huuhaan puolelle.
Viitataanpa jälleen kerran tähän vanhaan kirjoitukseeni, jossa tarkastellaan asiaan liittyviä havaintotodisteita. Tämä siltä varalta, jottei joku erehtyisi luulemaan, että tässä olisi pelkästään jostain uskosta kysymys, niin kuin Winterhalter haluaa asian leimata.
Lisäksi muistutetaan Winterhalteria jo etukäteen, että täällä aiheena on jääkarhun tulevaisuus ilmaston muuttuessa. Täällä ei siis ole aiheena ihmisen osallisuus ilmastonmuutoksesta, Eiköhän siis pysytä aiheessa. Olemme täällä jo monta kertaa nähneet (ja huonoksi havainneet) sinun vakioväitteesi ilmastonmuutoksen olemassaolosta ja sen syistä silloin kun ollaan sillä päällä, että näennäisesti uskotaan sen tapahtuvan.
Ylläesitetty tutkimus on yhteenveto kaikista asiaan liittyvistä todisteista, kun taas Winterhalter yrittää vähätellä asiaa esittämällä yhden alueen lentoarvioita – tapansa mukaan ilman minkäänlaista lähdeviitettä. Miten Hudsoninlahden alueella on lentoarvioilla kyetty selvittämään, mitä tulee tapahtumaan vuosisadan puoliväliin mennessä? Onko siellä lennelty aikakoneella? Miksi nämä lentoarviot kumoavat kaikki muut asiasta tehdyt tutkimukset (joista muutamia on lueteltu täällä)?
Se, että jääkarhu eriytyi ruskeakarhusta kauan sitten, ei tarkoita, että se on joutunut kokemaan lajina samaa, kuin nykyinen jääkarhukanta. Ensinnäkään eriytyminen ei tarkoita sitä, että jääkarhut alkoivat heti elämään merijäällä. Toiseksi menneisyyden ilmastonmuutokset ovat yleensä edenneet niin hitaasti, että lajilla on ollut aikaa sopeutua muutoksiin. Nyt muutos on poikkeuksellisen nopea. Jääkarhun pitäisi sopeutua muutamassa vuosikymmenessä valtavasti muuttuneeseen elinympäristöön.
8.6.2012 23.32
Pragmaattisena tutkijana en kulje muotivirtausten mukana vaan pyrin perustamaan näkemyksiäni tutkimustuloksiin, siis havaintoihin ja kokeisiin, en tilastoihin. Koska tuossa korostat asiassa pysymistä, en tässä yhteydessä voi siis kommentoida vanhaa kirjoitustasi ja havaintotodistuksiasi.
Jääkarhun tulevaisuudesta olen, kuten jo aiemmin mainitsin hieman eri kannalla kuin tuo uutisessasi siteeraattu ns. “review tutkimus”, josta skeptikko kolleegani Max Beran oltuaan kyseisen julkaisusarjan Editorial Boardin jäsen sen alkuvuosien aikana, toteaa hänen mielipidettään kysyttäni:
Although allegedly a review of the evidence, the first half of the abstract exhibits no clue that it is reporting the findings of research. Its tone of special pleading leads me to suspect that a Polar Bear was part of the writing team and is indulging in some pork barrel politics.
The second half of the review minus the final sentence is different and expressed largely in the future tense. I deduce from this that the “evidence” is not observational but rather it is based on speculation, modelling, Delphi etc (and lacks the special insights that the Polar Bear could have provided).
The final sentence with its conditionals and half sequiturs reads like a translation from the Inuit famous for having 70 words for the concept of “a snow job”.
Perhaps one of the Canadians on the list could say more.
Muutamalla sanalla esitettynä Max Beranin näkemys k.o. tutkimuksesta ei siis ole tekijöille myönteinen. Sen sijaan oma viittaukseni Hailer et al 2012, ei sinulle kelpaa kertomaan, että jääkarhu on selviytynyt menneiden aikojen nykyistä lämpimimmistä ilmastoista. Ota huomioon, että lämmintä oli myös keskiajalla Grönlannin asuttamisen yhteydessä ja vaihtelut olivat varsin nopeiota.
Väität lopuksi, että “menneisyyden ilmastonmuutokset ovat yleensä edenneet niin hitaasti, että lajilla on ollut aikaa sopeutua muutoksiin. Nyt [väität että] muutos on poikkeuksellisen nopea.” Miten perustelet moista väitettä. Toisaalta tässä ei saanut puhua ilmastonmuutoksesta vaan yksinomaan jääkarhujen tulevaisuudesta ja siitähän sinä näytät tietävän kaiken???
9.6.2012 8.51
Huomatkaa, että tämä Beran kommentoi pelkkää tiivistelmää. Ensimmäiseksi hän väittää, että tutkimusartikkelin tiivistelmän ensimmäinen puolikas ei tarjoa mitään johtolankoja siitä, että artikkeli raportoisi tutkimuksien tuloksista. Katsotaanpa, mitä tiivistelmässä sanotaan (kopioin koko tiivistelmän tähän):
Heti toisessa lauseessa sanotaan, että he tekevät yhteenvedon todisteista, jotka kertovat kuinka merijään katoaminen vaikuttaa negatiivisesti niiden selvitymiseen pitkällä tähtäimellä. Tässä siis näyttäisi olevan sellainen johtolanka, jonka Beran väittää puuttuvan tiivistelmän ensimmäisestä puolikkaasta. Ei sillä tosin ole mitään merkitystä, koska Beranin ja sinun pitäisi tietää, ettei pelkän tiivistelmän perusteella pitäisi tehdä lopullisia johtopäätöksiä tutkimuksesta. Beran ei myöskään kerro ainuttakaan konkreettista asiaa, mikä tutkimuksessa muka olisi väärin, vaan yrittää vain leimata artikkelin politikoinniksi ja spekuloinniksi pelkästään väittämällä niin (yllättäen hänellä on sama argumentointityyli kuin sinulla). Hän myös yrittää saattaa tutkimuksen naurunalaiseksi, joka on tunnettu argumentointivirhe.
Yhteenvetona voidaan todeta, että tarjosit ”asiantuntijana” kaveriasi, joka vain sanoo samat asiat kuin sinäkin esittämättä mitään perusteita väitteilleen. Lisäksi hän teeskentelee tekevänsä analyysin tutkimuksesta tukeutumalla pelkästään tutkimuksen tiivistelmään tietämättä, mitä varsinaisessa artikkelissa sanotaan. Aika noloa, eikä vain hänen kannaltaan, vaan myös sinun kannaltasi, kun katsoit tärkeäksi kopioida tänne hänen kommenttinsa.
Kerroin tähän myös perustelut, mutta ne eivät tunnu sinua kiinnostavan.
Tällainen johtopäätös on esitetty muun muassa IPCC:n neljännessä arviointiraportissa. Tässä myös hieman tuoreempi tutkimus, joka tekee saman johtopäätöksen:
Rates of change in natural and anthropogenic radiative forcing over the past 20,000 years – Joos & Spahni (2008)
He toteavat tässä, että ilmastonmuutos etenee heidän analyysinsä perusteella niin nopeasti, ettei sellaista ole nähty ainakaan 22000 vuoteen (heidän tutkimuksensa ei ulotu sen pidemmälle). Väitteessäni siis esitin vain nykykäsityksen asiasta tutkimuksiin perustuen. Eikö sinun olisi pitänyt tämä tietää muutenkin, vai etkö seuraa ilmastotiedettä ollenkaan?
Kyllä ilmastonmuutoksesta saa puhua jääkarhuihin liittyen, mutta jääkarhuihin ei millään lailla liity vakioväitteesi ilmastonmuutoksen olemassaolosta tai sen syistä. Minä en ole väittänyt tietäväni kaikkea, mutta osaan kyllä lukea, mitä tutkimuksissa sanotaan asiasta.
Et muuten vastannut kysymyksiini.
10.6.2012 21.47
Boris Winterhalter ei uskonut varoituksia, eikä pysynyt asiassa, vaan jatkoi ilmastonmuutoksen kieltämisargumenttiensa esittelyä. Winterhalterin kyseinen viesti on laitettu toistaiseksi roskakoriin, kunnes päätämme jatkosta.
Boris Winterhalteria on nyt varoiteltu kerta toisensa jälkeen meidän keskustelusääntöjemme rikkomuksista, eikä hänen kommentoinnissaan ole ollut havaittavissa minkäänlaista korjausliikettä. Häneltä poistetaan nyt kirjoitusoikeudet ainakin viikon ajaksi ja tuona aikana harkitsemme palautammeko niitä ollenkaan vai tyydymmekö vähäisempiin seuraamuksiin.
13.6.2012 17.21
Olen ollut lomalla, joten kommentoin tätä jääkarhukeskustelua vasta nyt.
Uuden, Science-lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan jääkarhun katsotaan syntyneen lajina 600 000 vuotta sitten, jolloin jääkarhun, ruskeakarhun ja mustakarhun kehityslinjat ovat eronneet. Tutkimuksessa analysoitiin tumasta 14 DNA-jaksoa (siis vain pieni osa genomista) jääkarhulta (19 yksilöä), ruskeakarhulta (18 yksilöä) ja mustakarhulta (7 yksilöä). Tämän uuden tutkimuksen perusteella voidaan siis todeta, ettei jääkarhun lajiutuminen ja sopeutuminen jäätikköoloihin olekaan tapahtunut niin nopeasti kuin aiemmin usein on päätelty.
Aiemmassa tutkimuksessa, joka perustui mitokondriaaliseen DNA:han (maternaalinen eli vain naaraan puolelta tapahtuva periytyminen), jääkarhulajin iäksi saatiin vain 150 000 vuotta. Näin lyhyt sopeutumisaika jäätikköoloihin ja kylmyyteen olisi hyvin poikkeuksellista verrattuna muihin nisäkkäisiin. Syynä tutkimustulosten eroon voi olla se, että mitokondriaaliseen DNA:han on voinut vaikuttaa mahdollinen lajiutumisen jälkeen tapahtunut risteytyminen ruskeakarhujen kanssa, kun ilmaston lämpimässä vaiheessa jääkarhut ovat voineet joutua siirtymään maalle.
Vieläkin aiemmissa geenitutkimuksissa jääkarhun iäksi on määritetty 250 000 vuotta, mikä sopii hyvin yhteen Helsingin yliopistossa paleontologian professorina toimineen Björn Kurténin fossiilitutkimusten kanssa. Meriympäristössä elävästä jääkarhusta on kuitenkin olemassa hyvin vähän fossiileja, joten fossiilien perusteella ei voida tehdä kovin varmoja johtopäätöksiä.
Jääkarhun ikä lajina lieneekin jossakin 150 000 vuoden ja miljoonan vuoden välillä. Lopullista totuutta ei varmaankaan vielä ole saatu selville, koska tuossa uusimmassakaan tutkimuksessa ei selvitetty läheskään koko perimää.
Joka tapauksessa jääkarhu on evoluutiohistoriansa aikana kohdannut vain yksi tai kaksi merkittävää lämmintä ilmastojaksoa. Silloinkin kuitenkin oli joillakin alueilla merijäätä ympäri vuoden. Jääkarhun selviäminen aiemmista lämpimistä kausista ei välttämättä todistakaan sitä, että jääkarhu selviäisi myös tulevasta ilmastonmuutoksesta.
Nyt meneillään oleva ilmastonmuutos, joka arktisellakin alueella on yli 90 prosentin todennäköisyydellä ihmiskunnan osaltaan aiheuttama, poikkeaa merkittävästi jääkarhun kokemista aiemmista lämpimistä kausista. Nyt ilmasto näyttää lämpenevän nopeammin ja muutamassa vuosikymmenessä lämpötila näyttää nousevan korkeammaksi kuin kertaakaan aiemmin jääkarhun evoluutiohistoriassa. Merijään määrä vähenee oleellisesti.
Science-lehdessä julkaistun tutkimuksen merkittävin tulos lienee se, että jääkarhun perimässä on hyvin vähän geneettistä vaihtelua verrattuna ruskeakarhuun. Tämä lienee todiste jääkarhun kokemasta pullonkaulavaiheesta. Pullonkaulailmiö on geneettiseen ajautumiseen liittyvä ilmiö, jossa populaatio kutistuu tilapäisesti erittäin pieneksi ja uudelleen kasvaessaan muodostuu geenistöltään erilaiseksi sekä vähemmän vaihtelevaksi kuin alkuperäinen populaatio.
Pullonkaulailmiötä voinee pitää jonkinlaisena todisteena siitä, että jääkarhu on kärsinyt aiemmistakin lämpimistä jaksoista. Populaatio on ilmeisesti tuolloin kutistunut hyvin pieneksi.
Aiempi pullonkaulailmiö ja siitä johtuva pieni geneettinen monimuotoisuus voivat koitua ongelmaksi myös jatkossa. Populaation pienentyessä sisäsiittoisuus on entistä suurempi uhka, kun geenivaihtelu on muutenkin pientä. Lisäksi tämä pieni geneettinen monimuotoisuus vaikeuttaa myös jääkarhun siirtymistä maalle, vaikka jääkarhut voivatkin saalistaa karibuja.
Toistaiseksi kenttäolosuhteissa ei olekaan nähty jääkarhujen menestyksekästä siirtymistä maaekosysteemiin. Jääkarhut voivat huonosti niillä alueilla, joilla jäätä on vähän.
Pisimmillään jääkarhunaaraan on havaittu uineen yhdeksän vuorokautta yhteen menoon, kaikkiaan 687 kilometriä. Tämän seurauksena yksilö menetti painostaan 22 prosenttia ja sen poikanen menehtyi. Pitkät uintimatkat heikentävätkin tutkimuksen mukaan jääkarhujen kuntoa ja lisääntymistehokkuutta. Aiemmin jääkarhujen elinalueella ei ollut näin laajoja avoimia merialueita.
Jääkarhulla on toki muitakin uhkia kuin ilmastonmuutos. Hudsoninlahden alueella tavalliset karhut ovat vähitellen levittäytymässä kohti jääkarhujen elinaluetta. Lisäksi ongelmia ovat laivaliikenne, saastuminen (myrkkyjen rikastuminen ravintoketjussa) ja metsästys, joista kahta viimeisintä on tosin saatu rajoitettua. Monistressiteorian mukaisesti jääkarhupopulaation lopullisen pienenemisen voivatkin aiheuttaa useat tekijät yhdessä, jolloin ilmastonmuutoksen mahdollista vaikutusta voi olla vaikea erottaa. Tämänhetkisten tietojen mukaan ilmastonmuutos kuitenkin näyttää olevan merkittävä uhka jääkarhulle, aivan kuten keskustelun kohteena olevassa uutisessamme on kerrottu.
Itse ilmastonmuutoksen fysiikan tutkiminen on vielä hyvin helppoa verrattuna siihen, kun aletaan selvitellä ilmastonmuutoksen vaikutuksia ekosysteemeissä. Esimerkiksi kultakonnaa on pidetty ensimmäisenä ilmastonmuutoksen sukupuuttoon ajamana lajina, mutta tämäkään ei ehkä pidäkään paikkaansa.
Lähteet ja lisätietoja:
Dot Earth: DNA Study Finds Deeper Antiquity of Polar Bear Species
National Geographic: Longest Polar Bear Swim Recorded—426 Miles Straight
PNAS: Complete mitochondrial genome of a Pleistocene jawbone unveils the origin of polar bear
Science: Nuclear Genomic Sequences Reveal that Polar Bears Are an Old and Distinct Bear Lineage
The New York Times: Investigating Mysteries of Polar Bears’ Ancestry With a DNA Lens
17.6.2012 8.46
Olemme päättäneet, ettemme palauta Boris Winterhalterin kirjoitusoikeuksia.