Millainen paikka maapallo on vuonna 2100 ilmaston lämmettyä viidellä asteella?

Transkriptio

1 KATSAUS Risto Isomäki Millainen paikka maapallo on vuonna 2100 ilmaston lämmettyä viidellä asteella? allitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) pahimman skenaarion mukaan maapallon ilmasto lämpenee viidellä asteella vuoteen 2100 mennessä. Tämän mukaan maapallon keskilämpötila nousisi viidestätoista kahteenkymmeneen celsiusasteeseen. Pohjoiset alueet lämpenisivät merkittävästi globaalia keskiarvoa enemmän. Millaisia seurauksia näin huomattavalla lämpenemisellä olisi ihmisten näkökulmasta katsottuna? Ehkä väistämättömin seuraus ilmaston lämpenemisestä olisi tropiikin kuivuminen. Sademäärien pitäisi yleensä kasvaa jonkin verran mutta haihtuvuuden lisääntyä vielä enemmän. Eri ilmastomallien esittämät ennusteet vaihtelevat suuresti, mutta malleilla on myös yhteisiä piirteitä. Niiden perusteella näyttää siltä, että suurin osa trooppisista ja subtrooppisista alueista muuttuu merkittävästi nykyistä kuivemmiksi, jos ilmasto lämpenee muutamalla asteella. Esimerkiksi Sahelin alue voi kuivua niin pahasti, että valtaosa ihmisistä joutuu pahimmassa tapauksessa muuttamaan pois sieltä. Etelä-Australian ilmaston äkillinen muuttuminen noin kymmenen vuotta sitten saattaa antaa esimakua siitä, mitä ilmaston lämpeneminen toisi tullessaan. Australialaiset olettivat ensin, että kyse olisi vain tavallisesta, väliaikaisesta kuivuudesta. He eivät olleet huolissaan, koska Australia oli erittäin hyvin varustautunut muutamia vuosia kestävien kuivien kausien varalta. Kesällä 2007 kuivuuden edelleen jatkuessa äänensävyt alkoivat kuitenkin muuttua. Monet vesivarastot alkoivat olla tyhjiä, H Duodecim 2007;123:

2 samalla kun Etelä-Australia oli kymmenessä vuodessa menettänyt noin kolmanneksen sademääristään ja 70 prosenttia jokiensa virtaamista. Jos lämpeneminen johtaa laajojen sisämaa-alueiden kuivumiseen, entistä suurempi osa ihmiskunnasta voi pakkautua merien ranta-alangoille. Niitä kuitenkin uhkaa joukko toisenlaisia ongelmia. Meriveden lämpöenergia purkautuu myrskyinä Mitä enemmän merien pintavesi lämpiää, sitä enemmän energiaa siihen sitoutuu. Iso osa kaikesta tästä energiasta purkautuu erikokoisissa myrskyissä. On vaikea sanoa, lisääntyykö hurrikaanien ja taifuunien yhteenlaskettu lukumäärä lämpenemisen myötä. Tutkijat alkavat kuitenkin olla melko yksimielisiä siitä, että hirmumyrskyjen keskimääräinen voimakkuus kasvaa, jos merien pintavedet lämpenevät merkittävästi (Emanuel 2005, Webster ym. 2005). Tämä on huono asia, sillä kaikkein rajuimmat myrskyt aiheuttavat aina suurta tuhoa. Hurrikaanin tai taifuunin syntyminen edellyttää valtameren pintaveden lämpenemistä ainakin 26-asteiseksi niin syvälle, että myrskyn nostamat aallot eivät kykene enää jäähdyttämään meren pintaa sekoittamalla toisiinsa lämmintä pintavettä ja hiukan syvemmällä olevaa kylmää vettä. Toisin sanoen hurrikaani ei kehity loppuun asti, jos vesi ei ole lämmennyt kovan myrskyn nostamien maininkien aallonpituutta syvemmälle. Kuva: Lehtikuva / Tomas Bravo 2796 R. Isomäki

3 Uusimpien arvioiden mukaan valtamerten keskimääräiset pintalämpötilat ovat tähän mennessä nousseet noin 0,6 astetta. Toisin sanoen merten pintavedet olisivat lämmenneet suurin piirtein saman verran kuin maapallon ilmasto, mikä ei sinänsä ole yllättävä tulos. Yllättävämpää on se, että näin pieni lämpötilan muutos on ilmeisesti jo kasvattanut hirmumyrskyjen keskimääräistä voimakkuutta jonkin verran. Hyvä esimerkki tästä ovat hurrikaani Katrinan liikkeet Meksikonlahdella. Yhden asteen ero merialueiden lämpötilassa riitti kasvattamaan Katrinan voiman, Saffir Simpsonin asteikolla mitattuna kakkosluokasta merkittävästi tuhoisampaan kolmosluokkaan (Trenberth 2007). Saffir Simpsonin asteikolla viitosluokan hurrikaani on myrsky, jossa tuulen perusnopeus ylittää 249 kilometriä tunnissa ja jossa merenpinta nousee myrskyn seurauksena vähintään 5,5 metriä. Sopivan muotoisissa lahdissa, joihin myrsky pakkaa vesimassoja laajemmilta alueilta, merenpinnan nousu voi olla vielä merkittävästi suurempi, jopa kymmenen viisitoista metriä. Jos valtamerten pintavedet lämpenevät viidellä asteella, viitosluokan hurrikaanit yleistyvät merkittävästi ja voimakkaimpien myrskyjen pitäisi rikkoa kirkkaasti kaikki aiemmat ennätykset. Hirmumyrskyistä tulisi siis paljon aiempaa vakavampi ongelma valtamerten rannoilla asuville ihmisille. Myös hurrikaanien kylvämien sademäärien ennustetaan kasvavan. Tämä on vakava asia, sillä jokien vedet eivät pääse virtaamaan mereen, jos niiden pinta on hurrikaanin takia väliaikaisesti normaalia korkeammalla. Myös Itämeren myrskyjen voimakkuus ja tuhoisuus kasvaa, jos pintavedet lämpenevät. Itämeri on niin pieni, että aallot eivät voi kasvaa yhtä korkeiksi kuin valtamerellä, vaikka tuuli puhaltaisi miten kovaa. Tästä syystä Itämeren veden ei välttämättä tarvitsisi lämmetä 26-asteiseksi kovin syvälle, jotta hurrikaanin veroinen myrsky voisi iskeä rannoillemme. Meillä on varauduttu vain ratkaisevasti tätä heikompiin tuuliin. Ensimmäinen Suomenlahdelle ja Saaristomerelle iskevä todellinen hirmumyrsky hävittäisi kerralla rannikoidemme kesämökkiasutuksen, tekisi suuria vahinkoja useimmille Helsingin ja muiden rannikkokaupunkien rakennuksille ja todennäköisesti myös kaataisi ison osan Etelä-Suomen rannikkoseutujen suurimmista puista. Loviisan ydinvoimalat ovat varautuneet vain 4,5 metrin suuruiseen merenpinnan nousuun. Jos vesi nousee tätä enemmän, jäähdytysjärjestelmien viimeisetkin voimanlähteet sammuvat, eivätkä ne käynnisty uudestaan veden jälleen laskiessa. Varsin vaatimattomatkin myrskyt ovat pystyneet nostamaan merenpintaa Loviisan tienoilla noin kahdella metrillä, sillä Suomenlahti on pohjukkaansa kohden kapeneva sumppu. Mannerjäätiköiden sulamista kuvaavat mallit ovat jääneet tyhjän päälle IPCC:n uusin raportti ennustaa, että merenpinta nousisi enintään 59 senttimetriä vuoteen 2100 mennessä. Erityisesti monet jäätikkötutkijat pitävät tätä arviota luvattoman optimistisena. Arvio näet olettaa, että merenpinta nousisi enintään puoli metriä meriveden lämpölaajenemisen vuoksi ja hiukan lisää pienien vuoristojäätiköi- Millainen paikka Maapallo on vuonna 2100, ilmaston lämmettyä viidellä asteella? 2797

4 den sulamisen takia. Mutta siinä oletetaan, että Länsi-Antarktiksen ja Grönlannin mannerjäätiköiden sulaminen ei vielä tämän vuosisadan aikana nostaisi meren pintaa merkittävästi. Nasan jäätikkötutkija Jay Zwally työtovereineen osoitti kuitenkin jo muutamia vuosia sitten, että osa Grönlannin mannerjäätikön pintasulamisen tuottamasta vedestä katoaa suoraan mannerjäätikön pohjalle jäähän syntyneitä halkeamia ja kuiluja eli moulineja pitkin (Zwally 2002). He todistivat myös, että sulavesi toimii jäätikön alla kuin voiteluaine, joka nopeuttaa jäätiköiden virtaamista mereen. Vanhoissa mannerjäätikön sulamista kuvaavissa malleissa on oletettu, että mannerjäätikkö on kuin kaksi kilometriä paksu kerros eristettä ja että kestää siis tuhansia vuosia, ennen kuin lämpeneminen saavuttaa mannerjäätikön pohjan. IPCC:n kovin varovaiset ennusteet merenpinnan noususta perustuvat edelleen tällaiseen ajatteluun. Havainto siitä, että pintasulamisen tuottama vesi on jo alkanut virrata mannerjäätiköiden sisään jopa suhteellisen kookkaina pikku jokina, pudotti kuitenkin pohjan pois näiltä vanhoilta malleilta. Koska sulaveteen varastoitunut lämpö voi saavuttaa mannerjäätikön pohjan parissakymmenessä sekunnissa eikä kymmenessä tuhannessa vuodessa, kukaan ei todellisuudessa tiedä, miten nopeasti ja millä tavalla mannerjäätiköiden sulaminen tulee etenemään. Yhdysvaltain tunnetuimpiin kuuluva ilmastotutkija James Hansen on haastatteluissa sanonut itse uskovansa, että merenpinta voisi nousta joillakin metreillä jo tämän vuosisadan aikana ja monta metriä lisää ensi vuosisadalla (Pearce 2006). Hansen on huolissaan myös Grönlannin jäälle satavien pienten nokihiukkasten vaikutuksesta, sillä muutama miljardisosa nokea lumessa voi jo vähentää jäätikön heijastavuutta yhdellä prosentilla (Hansen ja Nazarenko 2004). Hansen (2005) huomauttaa, että merenpinta nousi noin vuotta sitten 20 metriä 400 vuodessa eli viisi metriä kutakin vuosisataa kohti. On olemassa jonkin verran näyttöä siitä, että noin 13 metriä tästä kahdenkymmenen metrin suuruisesta pinnan noususta olisi tapahtunut hyvin nopeasti, mahdollisesti vain muutaman vuosikymmenen kuluessa (Blanchon ja Shaw 1995). Kaikki jäätikkötutkijat ovat kuta kuinkin yksimielisiä siitä, että merenpinnan tasoa matalammalle ankkuroituneet mannerjäätiköt ovat erityisen haavoittuvia. Jos tällaisia jäätiköitä lämpimältä merivedeltä suojaavat kelluvan ahtojään vyöhykkeet ja jäähyllyt sulavat, merivesi alkaa pikku hiljaa työntyä reunoilta niiden alle. Esimerkiksi Länsi- Antarktiksen suunnattoman suurelle Pine Island jäätikölle on jo alkanut tapahtua näin. Jos pintasulamisen vedet samaan aikaan katoavat mannerjäätikön sisälle, sen lopullinen tuhoutuminen voi jossakin vaiheessa olla dramaattisen nopea: kun meren vesi ja jäätikön sisälle kertynyt sulamisvesi kohtaavat, mannerjäätikkö voi yksinkertaisesti äkkiä vain kellua pois lukemattomina suurina jäävuorina. Tällaiset tapaukset ovat eräiden uusien löytöjen perusteella aika ajoin tuottaneet suunnattoman suuria jäävuoria, joiden pohja on raapinut merenpohjan kallioita vielä 950 metrin (!) syvyydessä. Käytännössä koko Länsi-Antarktiksen mannerjäätikkö, merkittävä osa Grönlannin mannerjäätikön keskiosista sekä suuri osa Itä-Antarktikseen kuuluvista Tottenin, Cookin ja Christensenin jäätiköistä on ankkuroitunut nykyistä merenpintaa matalammalle tasolle. Nykytietojen varassa emme siis voi sulkea pois mahdollisuutta, että 2798 R. Isomäki

5 meren pinta nousee esimerkiksi kymmenen tai kaksikymmentä metriä muutaman vuosisadan aikana. Oleellisinta on kuitenkin se, että runsaasti yli puolet ihmiskunnasta asuu nykyään valtamerten ranta-alangoilla tai niiden eräänlaisen jatkeen muodostavissa alavissa jokilaaksoissa. Jo metrin tai kahden suuruinen merenpinnan nousu riittäisi siis aiheuttamaan ihmiskunnalle hyvin vakavia ongelmia, varsinkin kun otetaan huomioon myös voimakkaampien hurrikaanien vaikutus sekä mannerjäätiköiden sulamisen synnyttämät merenalaiset maanjäristykset ja niiden aiheuttamat tsunamit. Tekeekö kuningas Malaria suuren come backin? Ilmaston lämpeneminen viidellä asteella muuttaisi myös ihmisen biologisen ympäristön nykyistä aggressiivisemmaksi. Monet trooppiset sairaudet elävät vain kuumassa ilmastossa, joka on edullinen myös bakteerien lisääntymiselle. Eräät ihmisen loisien tutkijat ovat Kuva: Lehtikuva / Desiree Martin väittäneet, että joka toinen tähän mennessä elänyt ihminen on saattanut kuolla malariaan (Honigsbaum 2001). Malaria ei ole varsinainen trooppinen sairaus, sillä sen esiintymisalue on aikoinaan ylettynyt napapiirille asti, mutta sen selvästi vaarallisin muoto (aiheuttajana Plasmodium falciparum) elää vain trooppisissa olosuhteissa. Falciparum-malaria voi siis laajentaa elinpiiriään vähemmän tappavien malarian muotojen (P. vivax, P. malariae, P. ovale) kustannuksella, jos ilmasto lämpenee. Lisäksi kaikentyyppisten malarialoisien kehittyminen nopeutuu lämpötilojen kohotessa. Malarialoisien kehittyminen vie 20 asteen lämpötilassa noin 26 päivää mutta 25 asteen lämpötilassa vain 13 päivää. Ero on tärkeä, koska malariaa levittävät sääsket elävät enintään 3 4 viikkoa. Mitä viileämpi lämpötila, sitä pienemmät mahdollisuudet hyttysellä on hankkia malariatartunta, kypsyttää loiset valmiiksi ja laskea ne ihmisen verenkiertoon. Nämä seikat eivät välttämättä tarkoita sitä, että ilmaston lämpeneminen tekisi malariasta yhtä suuren kansanterveysongelman kuin se oli vielä 1800-luvulla. Paul Ewaldin (2002) mukaan malaria on käytännössä hävinnyt Euroopasta ja Yhdysval- Millainen paikka Maapallo on vuonna 2100, ilmaston lämmettyä viidellä asteella? 2799

6 loista ennen kaikkea moskiitonpitävien asumusten ansiosta. Selitys on uskottava, sillä malaria alkoi taantua Suomessa jo kauan ennen tehokkaiden malarialääkkeiden yleistymistä. Malarialoiset ovat eläneet yhdessä ihmisten ja eläinten kanssa niin pitkään, että muiden nisäkkäiden, lintujen ja matelijoiden malariat eivät enää tartu ihmiseen. Tämä pitkälle edennyt erikoistuminen on malarialoisen suurin vahvuus: loinen muuntuu niin nopeasti ja on niin taitava välttelemään ihmisen immuunijärjestelmää, että tehokkaiden malariarokotteiden kehittäminen on ollut epätoivoisen vaikeaa. Sama seikka kuitenkin muodostaa myös malarian heikoimman kohdan. Jos hyvin suuri osa ihmisistä on öisin suojassa hyttysiltä, muiden lajien malarioiden pitäisi yleistyä hyttysten sisällä ihmisen malarian kustannuksella, jolloin sen pitäisi lopulta hävitä kokonaan. Ilmeisesti juuri näin on käynyt esimerkiksi Suomessa. Niin kauan kuin ilmaston lämpeneminen ei johda yhteiskuntien pahanlaatuiseen epävakautumiseen, malariasta ei siis välttämättä tule kovin suurta ongelmaa. Tilanne voi kuitenkin muuttua, jos iso osa ihmiskunnasta joutuu äkkiä muuttamaan pois valtamerten rannikoilta merenpinnan nousun, voimakkaampien hirmumyrskyjen ja mannerjäätiköiden sulamisen laukaisemien hyvin suurien tsunamien takia. Tällöinkin ratkaisevaa on, miten nopeasti kaikki tapahtuu. Silloin kun ihmisillä ei ole moskiitonpitäviä suojia eikä kukaan ehdi täyttää teihin sadekausien aikana syntyneitä veden täyttämiä kuoppia tai puhdistaa tukkiutuneita ojia, viemäreitä ja vesirännejä, malaria voi tehdä hyvin pahaa jälkeä. Intiassa Hooghlyn piirikunnan kaksimiljoonaisesta väestöstä noin puolet kuoli 1860-luvulla lyhyen ajan kuluessa malariaan, kun moskiittoja kurissa pitäneitä järjestelyjä alettiin laiminlyödä brittihallinnon toiminnan takia (Agarwal ja Narain 1997). Pakolaistulvat ruttotehtaina Suuria pakolaismassoja synnyttäneet ilmiöt, kuten sodat ja isot luonnonmullistukset, ovat myös muilla tavoin aina olleet eräänlaisia ruttotehtaita. Ne luovat tilanteita, joissa tarttuvat taudit pystyvät siirtymään ihmisestä toiseen nopeasti ja helposti. Paul Ewaldin (2002) mukaan erityisen aggressiiviset, tehokkaasti lisääntyvät ja tappavat bakteeri- ja viruskannat yleistyvät nopeasti maltillisempien kantojen kustannuksella tällaisissa olosuhteissa. Ewaldin mukaan esimerkiksi vuonna 1918 alkanut influenssaepidemia kehittyi ainutlaatuisen tehokkaaksi tappajaksi juuri länsirintaman juoksuhaudoissa ja kenttäsairaaloissa vallinneiden poikkeuksellisten olosuhteiden takia. Syöpää aiheuttavien papilloomavirustyyppien prosenttinen osuus kaikista papilloomaviruksista suurin piirtein kymmenkertaistui entisessä Jugoslaviassa aluetta koetelleiden sisällissotien seurauksena. Jos ilmaston lämpeneminen tulevaisuudessa aiheuttaa satojen miljoonien ihmisten suuruisia pakolaistulvia, pakolaisten kimppuun käyvien taudinaiheuttajien joukko voi olla vaarallisempi kuin koskaan aikaisemmin. Tartuntatautien vanhasta jengistä olisi poissa ainoastaan isorokko, mutta sen tilalla olisi joukko uusia, tehokkaita tappajia kuten SARS, AIDS, Länsi-Niilin virus, dengue, Ebola-virus ja erilaiset suuren läpimurron mahdollisuutta jo jonkin aikaa odotelleet lintuinfluenssavirukset. Lisäksi 2800 R. Isomäki

7 monet vanhoista tappajista ovat ihmisten suuremman lukumäärän ja liikkuvuuden takia kehittäneet paljon aiempaa monimuotoisemman ja vaarallisemman kokoelman entistä aggressiivisempia kantoja. Tuberkuloosi varmaankin ansaitsee tässä yhteydessä erityistä huomiota. Tuberkuloosin uudet Beijing- ja XDR-kannat ovat jo monella tavalla niin erilaisia kuin normaali perustuberkuloosi, että niitä voisi eräällä tavalla jopa pitää uusina tauteina. Monien maiden lääkärit ilmoittivat 1980-luvulla, että heillä ei ydinsodan jälkeen olisi käytännössä minkäänlaisia mahdollisuuksia auttaa pahasti palaneita tai silpoutuneita ihmisiä. Näillä viileillä ja tervejärkisillä toteamuksilla oli tuolloin suuri maailmanlaajuinen merkitys kylmän sodan aikaisen varustelukierteen katkaisemisessa. Nyt lääkäreiden olisi ehkä hyvä sanoa ääneen, että tiettyihin ilmaston lämpenemisen seurauksiin sopeutuminen on heidän näkökulmastaan yhtä mahdotonta kuin ydinsodan seurauksien hoitaminen. Kirjallisuutta Agarwal A, Narain S. Dying wisdom: rise, fall and potential of India s water harvesting systems. New Delhi: Center for Science and Environment Blanchon P, Shaw J. Reef drowning during the last deglaciation: evidence for catastrophic sea-level rise and ice-sheet collapse. Geology 1995;23:4 8. Emanuel K. Increasing destructiveness of tropical cyclones over the past 30 years. Nature 2005;436: Ewald PW. Plague time, the new germ theory of disease. New York: Anchor Books Hansen JE. A slippery slope. How much global warming constitutes dangerous anthropogenic interference? Climatic Change 2005;68: Hansen JE, Nazarenko L. Soot climate forcing via snow and ice albedos. Proc Natl Acad Sci (USA) 2004;101: Honigsbaum M. The fever trail, in search for the cure for malaria. Pan Books Pearce F. The last generation. Eden Project Books Trenberth KE. Warmer oceans, stronger hurricanes. Evidence is mounting that global warming enhances a cyclone s damaging winds and floading rains. Sci Am 2007;297: Webster PJ, Holland GJ, Curry JA, Chang HR. Changes in tropical cyclone number, duration and intensity in a warming environment. Science 2005;309: RISTO ISOMÄKI, kirjailija risto.isomaki@luukku.com Mannerheimintie 91 A 12, Helsinki 2801