A2 +4 B1 +2. Kuukausi

Transkriptio

1 Luku 8: Miten ilmasto muuttuu tulevaisuudessa? 145 Ainakaan lähimmän vuoden aikamittakaavalla ei sentään näyttäisi olevan pelkoa, että maamme muuttuisi ilmastoltaan asumiskelvottomaksi. Ilmastonmuutoksen vakavimmat haittavaikutukset välittyvätkin meille maailmalta. Ilmastonmuutosten erilaisista vaikutuksista puhutaan luvussa 10, mahdollisuuksistamme lieventää muutoksista koituvia ongelmia luvuissa Prosenttiyksikköinä ilmaistun kokonaispilvisyyden muutos Keski-Suomessa vuoden eri kuukausina +7 Pilvisyyden muutos (%-yksikköä) A B Kuukausi Kuvassa on verrattu jakson pilvisyyttä perusjaksoon Punainen käyrä kertoo A2skenaarion, vihreä B1-skenaarion mukaiset muutokset. Laskelma perustuu 19 ilmastomallin antamiin tuloksiin. Kuva 8.12

2

3 Luku 9: Jäätiköt ja valtameret 147 Luku 9: Jäätiköt ja valtameret Ilmaston lämpeneminen näkyy myös valtamerissä, mm. veden lämpötilan nousuna ja jääpeitteen hupenemisena. Vuoden 1961 jälkeen tehdyt havainnot osoittavat, että valtameret ovat keskimäärin lämmenneet aina m syvyydelle asti. Yli 80 % ilmastojärjestelmän lisääntyneestä lämpöenergian määrästä on varastoitunut meriin. Lämpötilojen noustessa veden lämpölaajeneminen lisää meriveden tilavuutta, ja koska alhaalla on pohja vastassa, tämä johtaa meren pinnan nousuun. Ilmastonmuutoksen alkuvaiheessa merenpintaa nostaakin eniten nimenomaan meriveden lämpölaajeneminen. Pienet vuoristojäätiköt, jotka ilmaston lämmetessä pystyvät sulamaan varsin nopeastikin, ovat myös tärkeitä meren pinnan nousun aiheuttajia lyhyellä aikavälillä. Etelämantereen ja Grönlannin suuret napajäätiköt puolestaan reagoivat ilmastonmuutokseen hitaasti. Ne eivät liene vielä tähän mennessä vaikuttaneet merenpinnan nousuun yhtä paljoa kuin pienemmät jäätiköt. Sen sijaan ennustettaessa meren pinnan korkeutta kauemmaksi tulevaisuuteen on ratkaisevan tärkeää tietää, kuinka paljon vettä näistä napajäätiköistä vapautuu luvun lopulta tähän päivään meren pinta on noussut noin 20 cm. Viime aikoina nousuvauhti on ollut nopeampaa, noin kolme milliä vuodessa. Ilmaston muuttuminen vaikuttaa myös merivirtoihin. Meidän elämämme kannalta on erityisesti kiinnostavaa, tuoko Pohjois-Atlantin lämmin merivirta meille lämpöä tulevaisuudessakin. Merten jääpeite Merijää peittää noin 6 % maapallon pinnasta. Pohjoisilla merialueilla jään pinta-ala on helmi maaliskuussa noin 15 ja syyskuussa noin 7 miljoonaa neliökilometriä (kuva 9.1, yläosa). Vuoden 2007 syyskuussa

4 148 Muutamme ilmastoa Kuva 9.1 Merijään laajuuden vuodenaikainen vaihtelu pohjoisilla (ylärivin kuvat) ja eteläisillä (alarivi) merialueilla 100 Helmikuu Syyskuu Jään osuus pinta-alasta Siniset alueet ovat jäättömiä ja punaiset kokonaan jäässä. Aivan pohjoisnavan lähettyviltä tietoja ei ole, koska havainnot tehnyt satelliitti ei näe tälle alueelle Keltaisilla ja vihreillä alueilla jääpeite on hajanainen. Helmikuu Syyskuu Vasemmanpuoleiset kuvat ilmaisevat tilanteen helmikuussa (talvi pohjoisessa, kesä etelässä), oikealla olevat syyskuussa (kesä pohjoisessa, talvi etelässä). Nämä kuukaudet on valittu, koska jäätä on eniten lopputalven ja vähiten loppukesän aikaan. Värit ilmaisevat jään pinta-alaosuuden. merijään pinta-ala oli kuitenkin pudonnut niinkin alas kuin 4,1 miljoonaan neliökilometriin. Pohjoisella jäämerellä merijään paksuus on tyypillisesti noin 2 m, mutta paksuus vaihtelee alueellisesti ja voi enimmillään olla jopa 7 m. Huomattava osa Pohjoisen jäämeren jäästä on monivuotista. Eteläisellä jäämerellä jäätä on syyskuussa 19 ja helmikuussa 3 miljoonaa neliökilometriä (kuva 9.1, alaosa). Jään paksuus on tyypillisesti alle 1 m. Napa-alueiden ohella merijäätä esiintyy talvisin myös mm. Itämerellä, Kaspian merellä, Ohotan merellä ja Kiinan rannikon Bohaimerellä, joka on lähinnä päiväntasaajaa (38 N) sijaitseva talvisin jäätyvä meri. Vaikka meriä kattava jääpeite on ohut, sillä on suuri merkitys ilmaston kannalta. Ensinnäkin jää ja erityisesti sitä yleensä peittävä lumi ovat hyviä lämmöneristeitä. Siksi merijää estää tehokkaasti lämmön siirty-

5 Luku 9: Jäätiköt ja valtameret 149 mistä suhteellisen lämpimästä merestä napa-alueen kylmään ilmakehään. Merten jääpeite ei kuitenkaan ole yhtenäinen vaan railojen rikkoma, ja lämpöä pääsee kulkeutumaan ilmakehään railojen kautta. Parhaiten jää ja lumi eristävät lämpöä talvella, jolloin lämpötilaero jään alapinnan ja lumen yläpinnan välillä voi olla jopa 40 C. Kesällä lämpötilaerot ovat vähäisiä sekä jään ala- että yläpinnan ollessa sulamislämpötilassa tai lähellä sitä. Toinen tärkeä merijään ominaisuus on auringon säteilyn voimakas heijastuminen. Kuivan uuden pakkaslumen peittämä jää heijastaa jopa 85 % tulevasta auringon säteilystä, sulava vetinen jää % ja avomeri alle 10 %. Niinpä lumen ja jään sulaessa yhä suurempi osa tulevasta auringon säteilyn energiasta imeytyy jäähän tai mereen, mikä kiihdyttää ilmaston lämpenemistä. Tätä lumen ja jään pinta-alan muutoksiin liittyvää palauteilmiötä käsiteltiin jo luvussa 3. Palauteilmiö on tärkeä syy siihen, miksi ilmasto lämpenee korkeilla leveysasteilla nopeammin kuin maapallolla keskimäärin. Merijään sulaminen ei välittömästi aiheuta merenpinnan nousua, sillä kelluvan jään sulaminen ei muuta merenpinnan korkeutta. Kiihdyttämällä ilmaston lämpenemistä merijään sulaminen kuitenkin pitemmän päälle epäsuorasti nostaa meren pintaakin. Merijää on herkkä ilmaston muuttumista osoittava kuumemittari. Koska meren jääpeite on varsin ohut, paksuudeltaan tyypillisesti vain noin tuhannesosa mannerjäätiköiden paksuudesta, sen sulattamiseen vaadittava lämpömäärä ei ole suuren suuri. Niinpä ilmaston pienikin lämpeneminen näkyy merijään pinta-alan kutistumisena. Napaalueitten merien jääpeitteen pinta-alasta on olemassa tarkkoja jatkuvia havaintoja vuodesta 1979 alkaen, jolloin jään laajuutta alettiin mitata mikroaaltolaitteilla satelliiteista käsin, ilman että pimeys ja pilvipeite estäisivät mittauksia. Vuosien 1979 ja 2007 välillä merijään laajuus pohjoisilla merialueilla on vähentynyt oleellisesti (kuva 9.2, yläosa). Jään paksuudesta on käytettävissä vain niukasti havaintoja, sillä ei ole hyvää menetelmää, jonka avulla jään paksuutta voitaisiin mitata kattavasti laajoilta lähes luoksepääsemättömiltä alueilta. Olemassa olevan havaintoaineiston (mm. sukellusveneistä tehdyt havainnot) perusteella vaikuttaa kuitenkin siltä, että Pohjoisen jäämeren jääpeite olisi ohentunut voimakkaasti viime vuosikymmenien aikana. Eteläisillä napamerillä jään laajuus sen sijaan ei juuri näyttäisi muuttuneen (kuva 9.2, alaosa). Eteläinen jäämeri on kyllä lämmennyt mutta muuttunut samalla vähemmän suolaiseksi. Suolaisuuden muutokset saattavat osit-

6 150 Muutamme ilmastoa tain selittää, miksi jääpeite ei ole kutistunut meriveden lämpenemisestä huolimatta. Itämeren talvinen jääpeite on keskimäärin kutistunut 1870-luvulta alkaen, ja viimeisten 20 vuoden aikana jäätä on ollut erityisen vähän. Talvella oli jääpeitteen ala pienin koko Itämeren mittaushistorian aikana sitten vuoden Itämeri on kokonaan jäätynyt viimeksi 1940-luvulla, varmuudella vuonna 1942, hyvin todennäköisesti myös vuonna Muutos kohti lauhempia jääoloja on nähtävissä myös jääpeitteen kestoajan lyhenemisenä. Viimeksi kuluneen sadan vuoden aikana jäätalvi on Itämeren eri osissa lyhentynyt päivällä. Jään paksuudessa ei sen sijaan ole havaittu yhtä selviä muutoksia. On kuitenkin huomattava, että paksuutta on mitattu lähinnä vain rannikon läheisellä kiintojäävyöhykkeellä. Kuva 9.2 Merijään laajuuden muutokset vuosina pohjoisilla (yläkuva) ja eteläisillä (alakuva) napamerillä, yksikkönä miljoonaa neliökilometriä Jään laajuuden muutos, 10 6 km 2 Jään laajuuden muutos, 10 6 km 2 +0,4 +0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 +0,4 +0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 POHJOINEN NAPAMERI Vuosi ETELÄINEN NAPAMERI Vuosi Mustat pisteet kertovat jään pinta-alan kunakin vuotena. Sinisestä ajallisesti tasoitetusta käyrästä nähdään pinta-alan vaihtelut vuosikymmenestä toiseen, ja sininen katkoviiva ilmaisee aikasarjaan sovitetun lineaarisen trendin.

7 Luku 9: Jäätiköt ja valtameret 151 Etelämantereen ja Eteläisen valtameren kartta Kuva Vaaleat viivat kuvaavat merijään reunaa syyskuussa ja helmikuussa Kuningatar Weddelin Maudin maa meri Antarktisniemimaa jäähylly Ronnen Ameryn 90 W jäähylly Bellingshausenin meri Länsi- Itä- Antarktis Antarktis 90 E Amundsenin meri Transantarktinenvuoristo Rossin jäähylly Rossin meri 80 s 70 s 60 s 50 s Monien ilmastomallien mukaan Pohjoisen jäämeren jääpeite tulee kesäisin kokonaan sulamaan vielä tällä vuosisadalla. Viime vuosikymmeninä merijään määrä on vähentynyt jopa nopeammin kuin ilmastomallit ovat simuloineet. Merijää on niin ohutta, että pienikin ilmaston lämpeneminen voi aiheuttaa suuria muutoksia jään pinta-alassa, ja siksi muutosta on hyvin vaikea ennustaa tarkkaan. Alueellisen ilmastonmuutoksen simulointi malleilla on vielä hankalaa (luku 8). Havaittujen muutoksien perusteella on kuitenkin mahdollista, että Pohjoinen jäämeri voisi olla kesällä jäätön jo lähivuosikymmeninä, muutamien tutkijoitten mielestä jopa lähivuosina. Siten Pohjoinen jäämeri muuttuisi aikaa myöten Itämeren kaltaiseksi vain talvisin jäätyväksi mereksi. Myös Eteläisellä jäämerellä jään ennustetaan vähenevän lähimmän sadan vuoden aikana, mutta selvästi hitaammin kuin pohjoisilla merillä. Itämerellä jäätä tullee lähivuosikymmeninä esiintymään lähinnä Perämerellä ja Suomenlahden pohjukassa. Mannerjäätiköt Etelämantereen pinta-ala on 14,4 miljoonaa neliökilometriä, eli se on yli 40 kertaa Suomen kokoinen (kuva 9.3). Mantereesta 98 % on jään 180

8

9

10 154 Muutamme ilmastoa Kuva 9.4 (Edellinen aukeama) Weddelin merta reunustava mannerjäätikön jäähylly kylpemässä Etelämantereen kesän auringonpaisteessa. peitossa. Jäätikön paksuus on keskimäärin noin 1,6 km, ja lumi muuttuu paineen vaikutuksesta jääksi noin 100 metrin syvyydessä. Jäätikön uloimmat osat kelluvat meren pinnalla: kyseessä ei kuitenkaan ole jäätynyt merivesi, vaan nämä mannerjäähyllyt koostuvat makean veden jäästä, joka on valunut meren ylle (kuva 9.4). Jäävuoret lohkeavat nimenomaan näistä jäähyllyistä (kuva 9.5). Jos Etelämantereen jäätikkö sulaisi kokonaan, merenpinta nousisi maailmanlaajuisesti noin 57 metriä. Etelämantereen jäätikön koko pysyy vuodesta toiseen lähes muuttumattomana, kun lumisade tuo suunnilleen yhtä paljon massaa kuin jäävuorten lohjetessa katoaa. Lisäksi kesäisin sulaa tai höyrystyy ilmakehään jonkin verran lunta ja jäätä, ja mannerjäähyllyt sulavat pohjasta käsin, mutta suoranaisesti nämä ilmiöt eivät vie jäätiköstä massaa kovin paljoa. Etelämantereen alueen lämpötiloja on mitattu järjestelmällisesti Kansainvälisestä geofysiikan vuodesta 1957 alkaen. Antarktiksen niemimaalla on havaittu voimakasta lämpenemistä: siellä keskilämpötila on noussut noin 2 3 C 50 vuodessa, mikä on suurimpia alueellisia ilmastonmuutoksia mitä maapallolla on havaittu. Sen sijaan suuressa osassa muuta Etelämannerta ilmasto ei ole lämmennyt lainkaan tai se on jopa hieman viilentynyt, näin esimerkiksi Etelänavalla. Ylempänä ilmakehässä lämpötila on sen sijaan noussut lähes koko Etelämantereen alueella, 5 km:n korkeudella viimeisten 30 vuoden aikana jopa 1,5 2 C. Antarktiksen niemimaalla matalapaineita on esiintynyt aiempaa enemmän ja sademäärät ovat kasvaneet, mutta suurimmassa osassa mannerta sademäärät eivät ole viimeisten 50 vuoden aikana lisääntyneet. Jäähyllyt ovat voimakkaasti pienentyneet Antarktiksen niemimaan rannikoilla viimeisten 30 vuoden aikana. Pieneneminen on johtunut lähinnä lisääntyneestä jäävuorten lohkeamisesta ja lämpimän meren aiheuttamasta sulamisesta jään alapinnalla. Dramaattisin mullistus koettiin vuonna 2002, jolloin neliökilometrin laajuinen osa Larsen B -jäähyllystä mureni mereen alle viidessä viikossa. Jäätiköitten elämässä tapahtuma oli todella nopea. Jäähyllyt toimivat eräänlaisena puskurina, joka jarruttaa jään virtausta kohti merta. Jos jäähyl-

11 Luku 9: Jäätiköt ja valtameret 155 Suomalais-belgialais-ruotsalais-tanskalaiselle naparetkikunnalle tarvikkeita kuljettanut venäläinen rahtialus ankkurissa jäähyllyn reunalla Kuva 9.5 Sunnuntaipurjehtija älköön itse kokeilko tätä! Ankkuripaikka osoittautui vaaralliseksi, sillä viimeisenä päivänä aluksen etukannelle putosi jäätiköstä irronnut iso lohkare. lyt romahtavat, niin ylempänä olevan jäätikön virtausnopeus merta kohden voi kiihtyä kovastikin. Ilmiön merkitystä koko mannerjäätikön massatasapainon kannalta on alettu ymmärtää vasta viime vuosina. Viimeisten 15 vuoden aikana jäätikön pieneneminen Antarktiksen niemimaalla ja Etelämantereen länsiosissa lienee ollut voimakkaampaa kuin jäätikön samanaikainen kasvu mantereen itäosissa. Niinpä Etelämantereen jäätikön muutokset ovat todennäköisesti osaltaan ruokkineet merenpinnan nousua, mutta arviot ilmiön voimakkuudesta ovat varsin epätarkkoja. Etelämantereella viime vuosikymmeninä havaitut lämpötilojen ja sademäärien muutokset johtuvat osaksi ilmakehän suuren mittakaavan kiertoliikkeen vaihteluista. Virtauksen voimakkuutta kuvaa antarktisen värähtelyn indeksi, joka lasketaan leveyspiirien 45 S ja 65 S välisen ilmanpaine-eron perusteella (luku 1). Indeksin arvon ollessa korkea länsituulet ovat voimakkaita ja matalapaineet tuovat lämmintä ja kosteaa ilmaa mm. Antarktiksen niemimaalle, mutta kauempana etelässä kylmä ilmamassa on vallalla. Viime vuosikymmeninä havaitut lämpötilan muutokset eri puolilla Etelämannerta selittynevät paljolti sillä, että antarktisen värähtelyn indeksi on ollut korkea. Ei ole varmaa, liittyykö indeksin korkea arvo kasvihuoneilmiön voimistumiseen. Monet ilmastomallit kyllä näyttävät voimistavan eteläisen pallonpuoliskon länsi-

12 156 Muutamme ilmastoa tuulia kasvihuonekaasujen lisääntyessä. Indeksin korkea arvo saattaa liittyä myös stratosfäärin otsonikatoon. Ilmastomallien mukaan lämpötilojen odotetaan Etelämantereella nousevan vuoteen 2100 mennessä 2 4 asteella. Muutos on vain noin puolet siitä mitä ennustetaan pohjoisille napa-alueille. Etelämantereella lämpenemisen odotetaan olevan suunnilleen yhtä voimakasta kaikkina vuodenaikoina. Mallitulosten mukaan lämpeneminen myös jakautuisi aika tasaisesti koko alueelle. Ilmastomallien mukaan myös voimakkaiden matalapaineiden määrä Etelämantereella tulee lisääntymään, varsinkin talviaikaan. Tämä yhdessä lämpenevän ilmakehän suuremman vesihöyrymäärän kanssa lisää sademääriä. Ennustetusta lämpenemisestä huolimatta sade tulee jatkossakin valtaosin lumena. Niinpä mallilaskelmien perusteella Etelämantereen jäätikkö näyttäisi lähimmän sadan vuoden aikana kasvattavan paksuuttaan, mikä jonkin verran hillitsisi maailmanlaajuista merenpinnan korkeuden nousua. Päättelyyn liittyy kuitenkin yksi iso kysymysmerkki, nimittäin Länsi-Antarktiksen jäätikön mahdollinen kiihtyvä lohkeilu. Jos tämä jäätikkö valuisi ääritapauksessa kokonaan mereen, merenpinta nousisi maailmanlaajuisesti noin 5 metriä. Nykyisen tietämyksen perusteella on vaikea ennustaa jäätikön käyttäytymistä. Täydellistä mereen valumista pidetään kyllä ainakin lähivuosisatoina epätodennäköisenä. Grönlannin jäätikkö on keskiosistaan 2 3 km paksu, ja sen täydellinen sulaminen nostaisi meren pintaa noin 7 metrillä. Etelämantereen jäätikön tavoin Grönlannin mannerjäätikkökin saa koko ajan uutta massaa satavan lumen myötä, mutta jään massan hävikistä vain noin puolet johtuu jäävuorten lohkeamisesta, kun toinen puoli aiheutuu kesäaikaisesta sulamisesta jäätikön reuna-alueilla. Tässä suhteessa Grönlannissa jäätikkö siis käyttäytyy eri tavoin kuin Etelämantereella, missä pääasiassa vain jäävuorten lohkeaminen syö jäätikköä. Viimeksi kuluneitten 15 vuoden aikana Grönlannin jäätikkö on paksuuntunut saaren sisäosissa mutta ohentunut ja vetäytynyt rannikkovyöhykkeellä, ja jälkimmäisen ilmiön vaikutuksesta jäätikön tilavuus kokonaisuudessaan on pienentynyt. Erityisesti vuonna 2007 sulaminen ulottui kesällä laajemmille alueille kuin koskaan aikaisemmin (kuva 2.6). Grönlannin jäätikön reuna-alueilla on myös havaittu jään vir tauksen viime vuosina monin paikoin nopeutuneen. Ei voida varmasti sanoa, liittyykö ilmiö ilmaston lämpenemiseen vai onko kyseessä jääti-

13 Luku 9: Jäätiköt ja valtameret 157 kön luonnolliseen elämään kuuluva sisäsyntyinen vaihtelu. Erään teorian mukaan jäätikön halkeamista alas valuva sulamisvesi toimisi mannerjään pohjalla voiteluöljyn tavoin nopeuttaen jään virtausta. Mikäli tämä ajatus on oikea, jään virtaukset yhä vain voimistuisivat ilmaston lämmetessä ja jäätikkö saattaisi sulaa ennakoitua herkemmin. Napa-alueitten lisäksi jäätiköitä tavataan vuoristoissa, korkeimmilla vuorilla jopa päiväntasaajan lähelläkin. Useimmat vuoristojäätiköt, mm. Alaskassa ja Alpeilla, ovat pienentyneet 1800-luvulta lähtien. Ajoittain, esimerkiksi 1990-luvulla, jotkut jäätiköt mm. Norjassa ja Uudessa-Seelannissa ovat kuitenkin kasvaneet, kun lumisateet ovat lisääntyneet voimakkaammin kuin kesäinen sulaminen. Koko maapallon mitassa vuoristojäätiköiden sulaminen on kuitenkin kiihtymässä, ja niistä vapautunut vesi on nostanut merenpintaa viimeisten 15 vuoden aikana noin 12 mm. Havaitusta meren pinnan kohoamisesta vajaa puolet on aiheutunut jäätiköiden sulamisesta ja reilu puolet meriveden lämpölaajenemisesta. Merenpinnan nousu Merenpinnan korkeuden tulevia muutoksia on vielä paljon vaikeampi ennustaa kuin koko maapallon keskilämpötilan kehitystä. Pinnan korkeuteen vaikuttavista tekijöistä meriveden lämpölaajeneminen riippuu paitsi lämpötilan noususta meren pinnalla myös siitä, kuinka tehokkaasti meren virtaukset siirtävät lämpöenergiaa syvemmälle mereen. Tässä suhteessa eri ilmastomallien tulokset poikkeavat toisistaan. Vieläkin hankalampaa on ennustaa veden vapautumista mannerjäätiköistä. Napajään sulamiseen vaikuttaa nimenomaan kyseisen alueen lämpötila, jota ilmastomallien on paljon vaikeampi ennustaa kuin maailmanlaajuista lämpenemistä. Vieläkin vaikeampaa on ennustaa jäätikköä lihottavien lumisateitten, jään virtausten ja jäävuorten lohkeillessa jäätiköstä poistuvan massan muutoksia. Ei siis olekaan ihme, että eri tutkimuksissa on saatu kovin erilaisia arvioita siitä, kuinka paljon valtamerien pinta nousee. Pessimistisen A2-skenaarion mukaan merenpinta nousisi 2090-luvulle tultaessa cm, kun vertailukohtana käytetään merenpinnan tasoa 1900-luvun lopulla. Huippuoptimistisen B1-skenaarion toteutuessa nousu olisi cm. Nousu johtuisi pääosin veden lämpölaajenemisesta.

14 158 Muutamme ilmastoa Näissä ennusteissa jäävirtojen mahdolliset muutokset on otettu huomioon varsin kaavamaisesti. Vuosina havaittu Grönlannin ja Etelämantereen jäätiköitten nopeutunut virtaus on kyllä laskelmissa mukana. Tulevaisuudessa jään virtaus saattaa kuitenkin periaatteessa niin nopeutua lisää kuin hidastuakin. Jos esimerkiksi oletetaan jään virtauksien jatkossa nopeutuvan samassa suhteessa kuin maapallon keskilämpötila nousee, edellä esitettyjä merenpinnan nousun ylärajoja pitäisi korottaa vielä sentillä. Jäätiköitten elämää tunnetaan kuitenkin huonosti, ja voi käydä niinkin, että merenpinta nousee tätäkin nopeammin. Meren pinnan kymmenien senttienkin nousu, jollaista siis tälle vuosisadalle ennustetaan, aiheuttaisi jo paljon tuhoa alavilla rannikkoalueilla (ks. lukua 10). Pahin on kuitenkin edessä vasta tulevina vuosisatoina. Vaikka kasvihuonekaasujen pitoisuuksien nousu ilmakehässä saataisiinkin joskus pysäytettyä, merenpinnan kohoaminen jatkuisi vielä satoja vuosia. Jos säteilypakote esimerkiksi voimistuisi tällä vuosisadalla keskitasoisen A1B-skenaarion mukaisesti ja pakotteen kasvu pysähtyisi vuonna 2100, pelkästään meriveden lämpölaajeneminen nostaisi valtameren pintaa vuoteen 2300 mennessä 0,3 0,8 metrillä (verrattuna kauden tasoon). Lämpölaajeneminen jatkuisi satoja vuosia vielä tämän jälkeenkin, koska lämpöenergian kulkeutuminen valtamerien syvänteisiin on hidasta. Grönlannin jäätikön sulaminen nostaa meren pintaa toden teolla vasta vuoden 2100 jälkeen. Kuvassa 9.6 on esitetty laskelmia jään sulamisnopeudesta. Vaikka näissä kokeissa kasvihuonekaasujen pitoisuuden kasvu loppui kohta vuoden 2100 jälkeen, jäätikön sulaminen jatkui vähintäänkin vuoteen 3000 ilman merkkiä hidastumisesta. Tuohon ajankohtaan mennessä Grönlannin jäätiköstä vapautunut vesi olisi nostanut merien pintaa 1 6 metrillä. Nykyisten ilmastomallien perusteella Etelämantereen lämpötilat pysyvät tulevaisuudessakin niin alhaisina, ettei laajaa jäätikön sulamista ole odotettavissa, vaan lisääntyvistä lumisateista johtuen jäätikön massa pikemminkin kasvaa. Toisaalta jäätikön läntinen osa lepää suureksi osaksi meren pinnan alapuolella olevan kallioperän päällä. Tämä jäätikön osa saattaa aikaa myöten osoittautua epävakaaksi, jolloin siitä lohkeilisi mereen yhä enemmän jääainesta. Meren pinnan nousu on vähän kuin dieselmoottori. Se käynnistyy hitaasti, mutta kerran käyntiin lähdettyään nakuttaa tasaisen tap-

15 Luku 9: Jäätiköt ja valtameret 159 Grönlannin mannerjäätikön sulamisen vaikutus merenpinnan korkeuteen lähimmän tuhannen vuoden aikana kolmessa mallikokeessa Kuva 9.6 Merenpinnan nousu (cm) Kokeissa lämpötilan annettiin kohota vuoteen 2130 saakka, jonka jälkeen se pidettiin suunnilleen vakiona. Kunkin käyrän kohdalle on merkitty, kuinka paljon kyseisessä mallikokeessa lämpötila nousi Grönlannin alueella. +8 C +5,5 C +3 C Vuosi Napa-alueil la lämpötila nousee voimakkaammin kuin muualla maapallolla. Näin esimerkiksi keskimmäisen käyrän +5,5 C lämpeneminen Grönlannissa vastaisi 2 4 asteen nousua maapallon keskilämpötilassa. Näissä kokeissa ei ole otettu huomioon jäätikön virtausten mahdollisia muutoksia. pavasti, ja sitä on vaikea saada pysähtymään. Jo tällä vuosisadalla lämpeneminen saattaa ylittää kriittisen rajan, minkä jälkeen esimerkiksi Grönlannin jäätiköllä on väistämättä edessä täydellinen sulaminen. Mikäli ilmaston annetaan vapaasti lämmetä ja otetaan huomioon sekä veden lämpölaajenemisen että napajäätiköitten sulamisen ja lohkeilun vaikutus, satojen tai tuhansien vuosien kuluttua merenpinta voi pahimmassa tapauksessa olla jopa yli kymmenen metriä nykyistä korkeammalla. Tällöin valtavat maa-alueet jäisivät laineitten leikkikentäksi. Ilmastohistoriakin varoittaa, että merenpinnan nousu on uhkana todellinen. Noin vuotta sitten vallinneen lämpimän ilmastojakson aikana valtamerien pinnan arvioidaan olleen 4 6 metriä nykyistä korkeammalla. Tämä johtui pääasiassa veden vapautumisesta napajäätiköistä. Jääkairauksista saadut tiedot osoittavat, että keskilämpötilat olivat tuolloin napa-alueilla 3 5 C nykyistä korkeampia. Grönlannin

16 160 Muutamme ilmastoa mannerjäätiköstä vapautunut vesi todennäköisesti selitti tapahtuneesta merenpinnan noususta suurimman osan, mutta osa ylimääräisestä vedestä on saattanut olla peräisin myös Etelämantereen jäätiköistä. Miten käy Atlantin lämpimälle merivirralle? Euroopan ilmasto on maapallolla ainutlaatuinen. Missään muualla maapallollamme ei ole näin lämmintä näin kaukana päiväntasaajalta. Erityisesti talvisin maanosamme länsi- ja pohjoisosissa lämpötila on tavattoman korkea. Eurooppaa hellivä lämpö on paljolti Pohjois-Atlantin lämpimien merivirtojen ansiota. Lämpimän merivirran synnyttää ns. termohaliininen kiertoliike (kuva 9.7). Atlantin pohjoisosien viileä vesi on raskasta ja pyrkii siksi painumaan kohti pohjaa. Etelästä virtaa tilalle lämmintä vettä. Matkalla kohti pohjoista tämä lämmin vesi koko ajan luovuttaa lämpöenergiaa ilmakehään ja samalla pikku hiljaa kylmenee. Tarpeeksi kauas pohjoiseen matkattuaan vesi on käynyt niin raskaaksi, että se vuorostaan painuu pohjaan. Näin lämmön siirtyminen merestä ilmakehään pitää yllä termohaliinista kiertoliikettä, ja lämpöä kulkeutuu kauas pohjoiseen. Meri pysyy talvisinkin sulana aina Huippuvuorille asti (kuva 9.1). Kansan suussa koko tätä meren virtausjärjestelmää kutsutaan Golfvirraksi. Oikeaoppisen meritieteellisesti Golf-virta kuitenkin on vain se osa lämpimien merivirtojen kokonaisuutta, joka huuhtelee Pohjois- Amerikan itärannikkoa. Ilmaston lämmetessä sademäärien ennustetaan voimakkaasti kasvavan Pohjois-Atlantin alueella ja sitä reunustavilla mantereilla. Tämä veden lisä päätyy mereen, jolloin suolapitoisuus merivedessä laimenee. Myöhemmin tulevaisuudessa myös Grönlannin jäätikön sulaminen saattaa vapauttaa runsain määrin makeaa vettä. Lisäksi ilman lämpötilan ennustetaan kohoavan erityisen nopeasti juuri pohjoisilla alueilla, eikä lämpimämpi ilmakehä enää niele merestä lämpöä entisellä voimalla. Nämä ilmiöt yhdessä vaikuttavat siihen, ettei merivesi ole Pohjois-Atlantilla enää tulevaisuudessa yhtä raskasta kuin nykyään. Vesi ei silloin myöskään painu kohti pohjaa yhtä herkästi, ja näin koko termohaliininen kiertoliike heikkenisi. Ilmastomalleilla tehtyjen kokeitten perusteella näyttääkin hyvin todennäköiseltä, että Atlantin termohaliininen kiertoliike todella heik-

17 Luku 9: Jäätiköt ja valtameret 161 Termohaliininen kiertoliike Atlantilla ja Pohjoisella jäämerellä Kuva 9.7 Punaiset nuolet esittävät lämpimiä pintavirtauksia ja siniset kylmiä syvän meren paluuvirtauksia. Harmaat nuolet ovat kylmiä virtoja meren pinnalla. kenisi tämän vuosisadan aikana. A1B-skenaarioon perustuvissa malliajoissa virtaus heikkeni vuoteen 2100 mennessä keskimäärin 25 %; eri mallikokeissa arviot virtauksen vaimenemisesta vaihtelevat nollan ja 50 % välillä. Merivirran hidastumisesta huolimatta lämpötilojen ennustetaan kuitenkin hieman nousevan Pohjois-Atlantin alueellakin, koska kasvihuonekaasujen lisääntymisen aiheuttama maailmanlaajuinen lämpeneminen on niin voimakasta. Lämpimän merivirran heikkeneminen toki näkyy siinä, että lämpeneminen esimerkiksi Islannin eteläpuoleisilla merialueilla on selvästi heikompaa kuin muualla pohjoisella pallonpuoliskolla (kuvat ). Merivirran heikkenemisestä huolimatta kaikki mallit lämmittävät Suomen ja muun Pohjois-Euroopan ilmastoa huomattavasti. Tiedotusvälineissä näkee aina silloin tällöin väitettävän, että lämmin merivirta on pysähtymässä ja Eurooppaa uhkaisi jo lähivuosikymmeninä jääkausi. Mallikokeitten perusteella tällainen merivirran täydellinen pysähtyminen siis näyttäisi hyvin epätodennäköiseltä ainakin tällä vuosisadalla. Virtauksen mahdollisista muutoksista pitemmällä aikavälillä on vaikea sanoa mitään varmaa. Kuitenkin tuolloin maapallon lämpötilan nousu on edennyt jo niin pitkälle, että huomattavakaan merivirran heikkeneminen tuskin toisi meille kovin kylmiä säitä.

18

19 Luku 10: Ilmastonmuutoksen vaikutuksia 163 Luku 10: Ilmastonmuutoksen vaikutuksia Ilmasto on keskeinen ympäristötekijä, johon kasvit, eläimet ja ihmisten yhteisöt joutuvat sopeutumaan. Lämpötila, sademäärä, tuulten voimakkuus, auringon säteilyn määrä ym. asettavat omat rajoituksensa eliöstön levinneisyydelle ja yhteiskuntien toiminnoille. Esimerkiksi Suomessa kylmä talvi rajoittaa maassamme luontaisesti selviytyvien eliölajien lukumäärää. Toisaalta olosuhteisiin sopeutuneille talven kylmyys antaa muihin lajeihin nähden kilpailuetua. Suomen eläimistössä onkin tasalämpöisiä eläinlajeja, nisäkkäitä ja lintuja, suhteessa enemmän kuin maapallolla keskimäärin. Kuten luontokin, myös ihmisten yhteisöt toisaalta joutuvat sopeutumaan vallitseviin ilmasto-oloihin, toisaalta pystyvät hyötymään niistä. Jos taas otamme esimerkin Suomesta, niin puunkorjuu metsistä talvisin vaatii koneita, jotka toimivat kovissakin pakkasissa. Toisaalta pakkasten ansiosta maa routaantuu ja puunkorjuu onnistuu muutoin upottavastakin maastosta. Voidaan ajatella, että alueella vallitseva sää ja ilmasto yhtäältä tuottavat palveluja ja toisaalta asettavat vaatimuksia yhteiskunnille ja eliöstölle. Entä sitten, kun ilmasto muuttuu totutusta? Mitä palveluja menetetään ja mitä saadaan tilalle? Mitä uusia vaatimuksia ja vaaratekijöitä muutos tuo tullessaan? Miten kohtalokkaasti yhteiskunta ja luonto voivat mennä sekaisin ilmaston muuttuessa?

20 164 Muutamme ilmastoa Ilmaston muuttumisen vaikutus ihmisten elämään riippuu ratkaisevasti yhteiskuntien sosiaalisesta ja taloudellisesta kehitystasosta. Siellä missä jo nyt eletään toimeentulon alarajalla, pienikin epäedullinen muutos voi saattaa yhteiskunnan raiteiltaan. Jos taas yhteiskunta on kehittynyt, väestö koulutettua ja teknologia korkealuokkaista, ainakin pienemmistä muutoksista selvitään paljon helpommin. Havaintojen mukaan ilmastonmuutos on jo käynnistynyt, ja se tulee jatkumaan koko kuluvan vuosisadan ja kauemminkin (luku 8). Tämän luvun alkupuolella esitellään joitakin eri puolilta maapalloa poimittuja esimerkkejä, miten tähänastinen ilmastonmuutos on jo vaikuttanut luontoon. Luonnossa havaitut muutokset ovat tärkeä, meteorologisista mittauksista riippumaton todiste siitä, että ilmasto on oikeasti muuttumassa. Toisaalta merkittävien muutosten ilmaantuminen jo tässä vaiheessa, vaikka ilmaston lämpeneminen on vasta aluillaan, kertoo luonnon suuresta herkkyydestä ilmaston edessä. Ilmastonmuutoksen edetessä sen vaikutukset sekä maapallon luontoon että ihmisten elinehtoihin tulevat olemaan tavattoman paljon voimakkaampia kuin mitä tähän mennessä on koettu. Pääpaino tässä luvussa on näitten tulevien muutosten tarkastelussa. Tarkkojen ennusteiden teko on tietysti vaikeaa ja monesti mahdotontakin. Kuitenkin jo nykyisen tietämyksen perusteella voidaan varmuudella sanoa, että ilmastonmuutos vähentää luonnon monimuotoisuutta ja johtaa varsinkin kehitysmaissa suuriin taloudellisiin menetyksiin, inhimilliseen kärsimykseen sekä myös ihmishenkien menetyksiin. Kasvillisuusvyöhykkeet vaeltavat Satelliittimittaukset viimeisten kahdenkymmenen vuoden ajalta osoittavat kasvukauden pidentyneen laajoilla alueilla pohjoisella pallonpuoliskolla. Euroopassa kasvukausi on tätä nykyä paikoin jopa kaksi viikkoa pitempi kuin 1950-luvulla. Sodankylässä kasvukausi, eli Suomessa käytetyn määritelmän mukaan se osa vuodesta jolloin vuorokauden keskilämpötila on korkeampi kuin +5 C, on sadassa vuodessa venähtänyt 17 vuorokaudella. Ilmaston muuttuminen vaikuttaa kasvien kehitykseen ja levinneisyyteen ja voi pahimmassa tapauksessa aiheuttaa niiden häviämisen. Ihmiset ovat seuranneet kasvien ja eläinten vuotuista elämänkiertoa varhaisesta historiasta. Tätä luonnon ilmiöiden rytmiikkaa tutkivaa

21 Luku 10: Ilmastonmuutoksen vaikutuksia 165 Esimerkkejä eri puolilla maapalloa havaituista muutoksista luonnonkierron tapahtumissa. Taulukko perustuu IPCC:n 4. arviointiraportin tietoihin. Taulukko 10.1 Alue Jakso Ilmiö Muutos (vrk/10 vuotta) Saksa lehtipuun 1,1 2,3 lehteentulo ja (kasvukauden lehtien kellastuminen pidentyminen) Sveitsi kevät- ja 6 syysilmiötä 2,7 (kasvukauden pidentyminen) Euroopan Useiden lajien 3,5 kasvitieteellisten lehteentulo ja (kasvukauden puutarhojen lehtien putoaminen pidentyminen) verkosto Japani Neidonhiuspuun 2,6 lehteentulo ja (kasvukauden lehtien putoaminen pidentyminen) Yhdysvaltojen Sireenin ja 1,5 sireeni; länsiosat kuusaman kukinta 3,5 kuusama (kevään aikaistuminen) Yhdysvaltojen Sireenin kukinta 3,4 kukinta; koillisosat ja lehteentulo 2,6 lehdet (kevään aikaistuminen) Iso-Britannia Perhosten 2,8 3,2 ilmaantuminen (kevään aikaistuminen) Eurooppa, Viimeiset Useiden lintulajien 1,3 4,4 Pohjois-Amerikka vuotta kevätmuutto (kevään aikaistuminen) Australia Yksitoista muuttavaa Yhdeksän lintulajia lajin muuton aikaistuminen

22 166 Muutamme ilmastoa Kuva 10.1 Haavan (Populus tremula) lehtien puhkeamisen ajankohta napapiirin eteläpuolisessa osassa Suomea vuosina Lehtien puhkeamisen ajankohta huhtikuu toukokuu kesäkuu Keskimäärin keväinen lehtien puhkeaminen on tänä aikana (vuosina ) varhentunut noin 12 vuoro kaudella (0,74 vrk/vuosikymmen). Myös rauduskoi vun lehtisilmujen puhkeaminen hiirenkorvalle sekä koivun, haavan, tervalepän, harmaalepän, tuomen ja pihlajan kukinta kertovat samaa tarinaa kevään aikaistumisesta viimeisen reilun 150 vuoden aikana. Suomesta on olemassa harvinaisen pitkiä fenologisia havaintosarjoja. Suomen Tiedeseuran aloit Aika teesta mm. kasvien kukintaa ja lintujen muuttoa on seurattu jo 1840-luvulta alkaen. Havaintoja tekivät virkamiesten, pappien ja muun aikansa sivistyneistön ohella myös maatalojen isännät ja emännät. Vuodenaikojen kiertoa seuraamalla osattiin ajoittaa monet maatalouden, metsästyksen, kalastuksen ja muiden luontaiselinkeinojen työt. Nykyisin fenologisia havaintoja keräävät Luonnontieteellinen museo ja Metsäntutkimuslaitos. tieteenalaa kutsutaan fenologiaksi. Taulukossa 10.1 on annettu esimerkkejä, jotka kertovat kasvukauden pidentymisen ja lämpenemisen vaikutuksista eri puolilla maapalloa. Monet keväiset luonnonilmiöt tapahtuvat entistä aikaisemmin, jolloin mm. varhaisempi kukinta aikaistaa siitepölykautta. Kaikilla mantereilla havainnot osoittavat, että ilmaston muuttuminen, erityisesti lämpötilan nousu, vaikuttaa jo moniin luonnon järjestelmiin. IPCC on laatinut yhteenvedon alan tutkimuksista, joissa on käsitelty yhteensä :ta fysikaalisten ja biologisten ilmiöiden havaintoaikasarjaa. Ilmastonmuutoksen vaikutus on jo nähtävissä yli 89 %:ssa näistä havaintosarjoista. Muun muassa Venäjällä, Ruotsissa,

23 Luku 10: Ilmastonmuutoksen vaikutuksia 167 Espanjassa, Yhdysvalloissa ja Uudessa-Seelannissa on voitu osoittaa puurajan siirtyneen vuoristoissa korkeammalle. Senegalissa Länsi- Afrikassa sademäärän väheneminen on siirtänyt kasvillisuusvyöhykkeitä. Valitettavasti tutkimusaineistossa on usein hankala erottaa, mikä osuus havaituista kasvikunnan muutoksista johtuu ilmastosta, mikä taas muista tekijöistä. Jos ja kun jo tähänastiset ilmastonmuutokset näkyvät luonnossa selvästi, niin paljon suurempia muutoksia on odotettavissa tulevaisuudessa, kun ilmastonmuutos jatkuu nopeana. Ilmasto siis pitkälti määrää, missä eri kasvilajit voivat menestyä. Wladimir Köppen kehitti ja 1900-lukujen vaihteessa kuukauden keskimääräisiin lämpötiloihin ja sademääriin perustuvan ilmastoluokitusjärjestelmän, jossa kutakin kasvillisuusvyöhykettä vastaa tietty ilmastoluokka. Köppenin luokitus on hieman tarkennettuna edelleen käytössä. Luokittelun avulla voidaan arvioida, miten ilmastomallien ennustamat lämpötilojen ja sademäärien muutokset tulevaisuudessa vaikuttavat vyöhykkeitten sijaintiin. Kuvan 10.2 vasemman ylänurkan kartassa on esitetty ilmastovyöhykkeiden sijainti Euroopassa 1900-luvun lopulla, jolloin ihmisten aiheuttama ilmastonmuutos oli vasta nupullaan. Jos oletetaan kasvihuonekaasupäästöjen jatkavan kasvuaan, niin ilmastovyöhykkeet lähtevät vaeltamaan kohti pohjoista. Erityisesti Etelä- ja Pohjois-Euroopassa muutokset ovat tuntuvia. Pohjois-Euroopassa talven pakkaset lauhtuvat ja kesät lämpenevät. Tämä johtaa havumetsävyöhykettä kuvaavan sinisen värin vetäytymiseen pohjoisemmille ja vuoristoisemmille alueille. Vuosisadan lopulla Suomen eteläpuolisko lukeutuisi tässä laskelmassa lehti- ja sekametsävyöhykkeeseen, joka nykyisin kattaa suuren osan Keski-Eurooppaa. Puiden pitkäikäisyyden takia metsäkasvillisuus kylläkin todellisuudessa muuttuu hitaammin kuin Köppenin ilmastoluokat. Puut tulevat toimeen nykyisessä vaihtelevassa ilmastossa ja kestävät muutoksiakin tiettyyn rajaan asti, mutta lämpenemisen jatkuessa erilaiset stressitekijät, kuten kasvitaudit, tuholaiset ja metsäpalot, alkavat koetella niitä yhä kovemmin. Näin vanha kasvillisuustyyppi jossakin vaiheessa katoaa ja korvautuu vähitellen uudella, muuttuneeseen ilmastoon paremmin sopeutuneella. Samalla kun lauhkea lehtimetsävyöhyke leviää pohjoiseen, se joutuu eteläreunallaan antamaan tietä subtrooppiselle kuivakesäiselle välimerelliselle ilmastovyöhykkeelle. Vuosisadan lopulla suuri osa Rans-

24 168 Muutamme ilmastoa Kuva 10.2 Ilmastovyöhykkeiden arvioitu sijainti tulevaisuudessa Nykyilmasto 2020-luku 2050-luku 2080-luku Kuivat ilmastot Aroilmastot Aavikkoilmastot Leutotalviset ilmastot Kuivat kesät Sateita läpi vuoden Kylmätalviset ilmastot Kuivat kesät Sateita läpi vuoden Polaari-ilmastot Tundrailmasto Jäätikköilmasto Kartassa mitä tummempi sininen, sen viileämpi. Mitä tummempi punainen, vihreä tai violetti, sen lämpimämpi kesä. Köppenin ilmastoluokittelun mukaiset ilmastovyöhykkeet Euroopassa 1900-luvun lopun ilmastossa (vasen yläkuva). Muissa kuvissa on esitetty ilmastovyöhykkeitten arvioitu sijainti 30-vuotisjaksojen , ja aikana. Nämä jakaumat on laskettu lisäämällä nykyisiin lämpötiloihin ja sademääriin brittiläisen ilmastomallin (HadCM3-malli) ennustamat muutokset, kun kasvihuonekaasujen pitoisuuksien on oletettu kasvavan nopeasti (A2-päästöskenaario, ks. lukua 3). Kuvassa aavikot on merkitty keltaisella, puoliaavikot kellanruskealla, subtrooppisen kuivakesäisen vyöhykkeen kasvillisuus punaisella, lauhkean vyöhykkeen lehtimetsävyöhyke vihreällä, havumetsävyöhyke sinisellä ja napaseudun puuton tundra harmaalla värillä.

25 Luku 10: Ilmastonmuutoksen vaikutuksia 169 kaa ja Englannin eteläosakin lukeutuisivat jo tähän vyöhykkeeseen. Välimeren tienoilla kesien kuumentuminen ja kuivuminen vaikeuttaisi kosteutta vaativien kasvien elämää. Esimerkiksi Espanja aavikoituisi osittain. Ilmastovyöhykkeitten siirtyminen riippuu oleellisesti siitä, kuinka suuriksi kasvihuonekaasupäästöjen annetaan kasvaa. Jos päästöjen kasvua kyetään hillitsemään tehokkaasti, niin kuvassa vuodelle 2050 ennakoitu tilanne toteutuukin vasta joskus vuonna Jo tällainenkin muutos uhkaa hävittää Euroopasta monia kasvilajeja ja ekosysteemejä, sillä ilmastovyöhykkeiden siirtymisnopeus ylittää monien kasvilajien luontaisen kyvyn levitä uusille alueille. Kasveillahan ei ole jalkoja vaan juuret, joten siirtyminen käy vain sillä nopeudella millä uusi sukupolvi ehtii kasvaa ja kuinka kauaksi siemenet kykenevät kulkeutumaan. Eliöyhteisöjen täytyisi pystyä siirtymään huomattavasti nopeammin kuin esimerkiksi viime jääkausien alku- ja loppuvaiheessa. Monilta Alppien viileää ilmastoa vaativilta kotoperäisiltä lajeilta loppuu kokonaan maa-ala, jonne ne voisivat vetäytyä vuoren huippu tulee vastaan ennen kuin sopivan vilpoinen ilmasto löytyy. Vastaavanlainen ongelma on edessä myös Lapin tunturikasveilla. Sopeutuvatko eläimet? Ilmastonmuutos koettelee kasvien lisäksi myös eläimiä. Kohonneet lämpötilat vaikuttavat eläimiin aivan suoranaisestikin, mutta usein paljon tärkeämpiä ovat muutokset ympäristössä tai veden ja ravinnon saatavuudessa. Nämä puolestaan vaikuttavat eläinten käyttäytymiseen, lisääntymiseen ja levinneisyyteen. Taulukossa 10.1 on esitetty myös joitakin esimerkkejä eläinten levinneisyyden ja käyttäytymisen muutoksista. Liikkuvuutensa vuoksi linnut ja perhoset ovat eläinryhmiä, jotka kykenevät mukautumaan lämpötilan muutoksiin nopeimmin. Suomessa onkin havaittu mm. kuovien, joutsenten, kiurujen, peippojen ja pääskysten kevätmuuton aikaistuneen. Perhosista esimerkiksi isokokoinen keisarinviitta on nykyään levinnyt Rovaniemelle asti, kun ennen 1990-lukua siitä ei juurikaan ollut havaintoja edes Oulun läänin alueella. Suomesta on löydetty myös aivan uusia perhoslajeja. Myös vesistöjen lämpötilat ovat kohonneet, ja tästä aiheutunut muutos näkyy aina Tunturi-Lapin erämaajärvien lämpenemiselle herkissä pieneliöstöissä asti.

26 170 Muutamme ilmastoa Ilmastonmuutoksen edetessä lumen määrän muutokset vaikuttavat eläinlajien runsaussuhteisiin. Lumipeitteen oheneminen suosii meillä mm. metsäkaurista, peuraa ja rusakkoa, joskin samalla myös petojen on helpompi saalistaa näitä eläimiä. Lumipeitteen ohenemisen taas arvioidaan haittaavan saimaannorppaa ja riekkoa. Kun kovat, yli 35 asteen pakkaset harvinaistuvat Itä- ja Pohjois-Suomessa, monien tuhohyönteisten, kuten ruskomäntypistiäisen, massaesiintymiset yleistynevät. Vesistöissä lämpeneminen suosii ahventa, kuhaa ja särkikaloja. Häviäjiin kuuluvat lohikalat, esimerkiksi siika ja taimen. Muuttolintulajeja voi kadota, vaikka niitten elinolot Suomessa eivät heikkenisikään. Esimerkiksi jonkun muuttomatkan varrella olevan tärkeän suoalueen katoaminen voi olla kohtalokasta. Eräänlaiseksi ilmastonmuutosuhan eläimelliseksi symboliksi on noussut jääkarhu, jonka elinolot hankaloituvat Pohjoisen jäämeren jääpeitteen kutistuessa. Jos jääpeite jonakin kesänä häviää kokonaan, ei jääkarhulla ole enää paikkaa missä käpälänsä asettaisi hylkeen pyyntiin. Elinympäristön tuhoutumisen tai pilkkoutumisen takia uhanalaisia lajeja löytyy lukuisia muitakin. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden noustessa entistä enemmän hiilidioksidia liukenee valtameriin, ja tämä muuttaa meriveden happamammaksi. Tähän mennessä merivesi on happamoitunut 0,1 ph-yksikön verran, ja happamoituminen jatkuu ilmakehän hiilidioksidimäärän kohotessa. Happamoitumisen vaikutuksia ekosysteemeihin ei ole vielä todennettu, mutta yhdessä merten lämpenemisen kanssa muutokset voivat olla tulevaisuudessa suuriakin. Nopeana jatkuva ilmastonmuutos aiheuttaa sukupuuttoaallon IPCC:n neljännen arviointiraportin mukaan % kasvi- ja eläinlajeista on vaarassa kuolla sukupuuttoon, jos maapallon keskilämpötila nousee enemmän kuin 1,5 2,5 C. Jos lämpötila nousee enemmän, tuho saattaa vielä jyrkästi pahentua. Eliölajiston monimuotoisuus maapallolla vähenee siis vääjäämättä, sitä voimakkaammin mitä enemmän ilmaston annetaan muuttua. Erityisen uhanalaisiksi arvioidaan ne alueet, joilla ilmaston vaihtelut ovat luonnostaan olleet pieniä ja joilla on kehittynyt runsaasti kotoperäisiä

27 Luku 10: Ilmastonmuutoksen vaikutuksia 171 lajeja. Vaikuttaa siltä, että monien ekosysteemien sietokyky ylitetään viimeistään vuosisadan loppuun mennessä. Ihmisten muut ympäristöä vahingoittavat toiminnot pahentavat ilmastonmuutosten vaikutuksia luonnossa. Luontoa tuhoavat esimerkiksi kaupungistuminen, metsien raivaaminen maatalouden käyttöön ja metsäpalot. Luonnontilaisten elinympäristöjen kadotessa eliölajien säilyminen vaikeutuu. Lisäksi sopivat elinalueet hajoavat pieniksi pirstaleiksi. Tällöin siirtyminen vanhoilta, ilmastonmuutoksen takia epäedullisiksi muuttuvilta alueilta uusille elinkelpoisille alueille vaikeutuu tai käy mahdottomaksi. Koska luonnossa eri eliölajit ovat toisistaan riippuvaisia, ei tilannetta pelasta, vaikka joltakin yksittäiseltä lajilta siirtyminen periaatteessa onnistuisikin. Koko eliöyhteisön täytyisi pystyä leviämään uudelle alueelle. Mitä nopeammin ilmastonmuutos etenee, sitä vaikeampaa riittävän ripeä siirtyminen uusille alueille on, ja sitä enemmän lajistoa katoaa. Eläinten ja kasvien hyvinvointia uhkaa myös ympäristön saastuminen, esimerkiksi vesistöjen pilaantuminen ja ympäristömyrkkyjen pääsy luontoon. Uusien kasvi- ja eläinlajien leviäminen, joko luonnostaan tai ihmisten tuomina, syrjäyttää alueen alkuperäisiä lajeja. Jos jollakin jo ennestään kuivuudesta kärsivällä alueella sademäärä putoaa, liikalaiduntaminen ja polttopuun käyttö voi pahentaa ilmaston kuivumisen aiheuttamaa aavikoitumista, jolloin metsien ja savannien kasvija eläinlajit joutuvat väistymään. Kun otetaan huomioon sekä ilmaston muutos että kaikki muut luonnon hyvinvointia kuormittavat stressitekijät, tuho saattaa olla paljon suurempi kuin mitä yksittäisiä tekijöitä erikseen tarkastelemalla voisi ajatella. Tuho voi edetä hyppäyksenomaisesti. Pieniin ilmaston ja muitten ympäristötekijöitten muutoksiin luonto kykenee sopeutumaan, mutta kun muutos ylittää jonkun kynnysarvon, lajiston tuhoutuminen voi olla nopeaa. Yhden ilmastolle herkän lajin häviäminen voi viedä mukanaan monia muita, jotka esimerkiksi käyttävät tätä lajia ravintonaan tahi elävät sen kanssa symbioosissa. Maapallon varhaisemmasta historiasta tiedämme, että suurten ilmastonmuutosten yhteydessä on usein ennenkin esiintynyt myös laajoja eliölajien massatuhoja. Kaikki merkit viittaavat siihen, että nyt on aluillaan jälleen uusi suuri joukkotuho. Aikaisemmista lajimäärän romahduksista poiketen nykyisen sukupuuttoaallon aiheuttaa kuitenkin yksi ainoa eliölaji, ihminen.

28 172 Muutamme ilmastoa Vesi on hyvinvoinnin perusta Oikeus puhtaaseen veteen kuuluu YK:n julistamiin ihmisen perusoikeuksiin. Kuitenkin tätä nykyä suunnilleen kolmasosa maailman väestöstä elää sellaisilla alueilla, missä puhtaasta vedestä on pulaa. Joka vuosi yli viiden miljoonan ihmisen arvioidaan kuolevan likaisen veden aiheuttamiin tauteihin. Ongelma on pahin Afrikassa ja Länsi-Aasiassa. Jos väestö ja vedenkulutus jatkavat kasvuaan nykyistä vauhtia, niin vuoteen 2025 mennessä jopa ⅔ maailman väestöstä saattaa asua vesipulasta kärsivillä alueilla. Tilannetta pahentaa vielä ilmastonmuutoksen vaikutus. Voidaan siis perustellusti sanoa ihmiskunnan käytössä olevien vesivarojen olevan uhattuina. Suomen ja muitten pohjoisten alueiden ilmastonmuutoksen myötä kasvavat vesivarannot eivät helpota Kuva 10.3 Ilmastonmuutoksen vaikutus veden saatavuuteen Kartan värit kuvaavat keskimääräisen vuotuisen valunnan muutoksia prosentteina vuosisadan lopussa A1B-päästöskenaarion (luku 3) toteutuessa. Valunta kertoo sademäärän ja haihtuneen vesimäärän erotuksen. Kuvassa sinisellä merkityillä alueilla vettä on siis tulevaisuudessa käytössä nykyistä enemmän, punasävyisillä alueilla nykyistä vähemmän. Käytännössä tilannetta mutkistaa se, että monilla alueilla sademäärät muuttuvat eri vuodenaikoina eri tavoin. Hyvin kuivilla alueilla, esimerkiksi Saharassa, valunta ei absoluuttisesti lisäänny paljoakaan, vaikka prosenteissa ilmaistuna muutos näyttää suurelta.

29 Luku 10: Ilmastonmuutoksen vaikutuksia 173 janoisten maitten vesipulaa, sillä suurten vesimäärien siirtäminen pitkien matkojen päähän ei ole taloudellisesti ja teknisesti mahdollista. Viileällä ilmastovyöhykkeellä ja vuoristoisilla alueilla ilmaston lämpeneminen sulattaa lumipeitteen entistä aikaisemmin keväällä, ja samalla muuttuu jokien virtaaman vuosirytmi. Suomessa talvikauden virtaamat kasvanevat, mikä lisää talvitulvien riskiä. Keväisten virtaamahuippujen tasaantumista taas voitaneen pitää tulvien hallinnan ja vesivoimatuotannon kannalta myönteisenä asiana. Suomea kuivemmilla alueilla talvisen lumipeitteen ohentuminen saattaa aiheuttaa vesipulaa. Vuoristojäätiköiden sulaessa virtaamat näyttäisivät alkuvaiheessa kasvavan, mutta myöhemmin jäätikön sulettua kokonaan vedestä tulee pula. Jäätiköistä vapautuu kesällä vettä tasaisesti, jolloin joet eivät pääse kuivumaan poutakausinakaan. Kun vuorilla ei enää ole jäätä, tämä etu menetetään. Jäätikön sulamisvaiheessa ongelmia voivat tuottaa myös jään sulamisvesistä muodostuvat järvet, jotka äkillisesti purkautuessaan saattavat aiheuttaa tulvia. Ilmaston muuttuessa tulvien riski siis kasvaa joillakin maapallon alueilla, toisaalla se vähenee. Suuressa osassa Eurooppaa näyttäisi tule- Meren pinnan kohoamiselle alttiin, jokisuistoalueilla asuvan väestön määrä Kuva 10.4 Rein Mississippi Grijalva Orinoco Amazon Sao Francisco Sebou Moulouya Senegal Volta Niger Niili Shart el Arab Indus Mahanadi Godavari Krishna Ganges Bramaputra Keltainen joki Punainen joki Helmijoki Chao Phayra Mekong Mahakam Erittäin suuri Suuri Keski Iso punainen ympyrä kuvaa sellaisia suistoalueita, joilta merten pinnan nykyinen havaittu kohoamisnopeus ajaisi vuoteen 2050 mennessä pakosalle yli miljoona ihmistä. Keltaisella merkityillä alueilla kotinsa joutuisi jättämään yli , mustilla pisteillä merkityillä alueilla alle henkeä.

30 174 Muutamme ilmastoa vaisuudessa satavan talvisin nykyistä enemmän (luku 8), jolloin tulvat yleistyisivät. Samoin kävisi Aasiassa kesämonsuunin aikaan. Joillakin alueilla, kuten Keski-Euroopassa kesäkuukausina, sademäärien arvioidaan keskimäärin vähenevän mutta rankkasateiden todennäköisyyden silti kasvavan. Tulvavahinkojen riskiin vaikuttavat sateiden ja haihdunnan muutosten lisäksi valuma-alueella tapahtuvat maankäytön muutokset. Asfaltin ja talojen peittämä maa ei kykene kunnolla imemään sadevettä, jolloin rankkasateen tuoma vesi ryöppyää vesistöihin äkillisesti. Asutuksen sijoittuminen vesistöjen äärelle lisää vaarassa olevien ihmisten ja omaisuuden määrää. Ilmastonmuutoksella on kielteisiä vaikutuksia paitsi veden määrään myös laatuun. Vesistöjen lämpimyys nopeuttaa levien ja bakteerien kasvua. Lämpötilan kohoaminen ja kovien sateitten yleistyminen lisäävät paikoittain ravinteiden ja saasteiden huuhtoutumista vesistöihin. Vesistöjen tila siis huonontuu, jollei ryhdytä vastatoimiin. Rankkasateiden lisääntyessä kaupunkien jätevesien puhdistuskapasiteetti ei aina riitä, vaan likavettä joudutaan päästämään vesistöihin käsittelemättömänä. Huonosta vesihuollosta kärsivissä kehitysmaissa tällaiset tilanteet voivat johtaa kulkutautien leviämiseen. Maapallon kuivilla alueilla, kuten Välimeren ympäristössä, eteläisessä Afrikassa, Yhdysvaltojen länsiosissa ja Koillis-Brasiliassa sateiden vaihtelevuus kasvanee ja pitkät poutakaudet yleistyvät. Vesivarojen riittävyys on uhattuna myös siitä syystä, että pohjaveden kulutus kasvaa. Kuivat jaksot hankaloittavat ihmisten elämää myös osissa Aasiaa ja Australiaa. Jos kehitys kulkee pessimistisen A2-skenaarion mukaan, eli sekä väestönkasvu että ilmastonmuutos ovat nopeita, niin vuosisadan puolivälissä kuivuudesta kärsivillä alueilla eläisi nykyisten noin 1,5 miljardin asemesta neljästä kuuteen miljardia henkeä. Jos puhdasta vettä saataisiin riittämään kaikille ihmisille, niin nälänhädän, lapsikuolleisuuden ja monien muiden kehitysmaiden ongelmien ratkaisu olisi lähempänä. Vesivarojen suojelu onkin keskeinen peruste, minkä vuoksi ilmastonmuutosta on pakko hillitä. Merien pinta kohoaa Kuten luvussa 9 todettiin, meren pinnan ennustetaan nousevan jo tällä vuosisadalla useita kymmeniä senttejä. Myöhempinä vuosisatoina pinnan kohoaminen jatkuu, ja useitten metrienkin suuruinen nousu näyt-

31 Luku 10: Ilmastonmuutoksen vaikutuksia 175 tää tällöin mahdolliselta. Mikäli Grönlannin jäätikkö aikaa myöten sulaa kokonaan ja vielä Etelämantereen länsiosaa peittävästä jäätiköstäkin merkittävä osa lohkeilee mereen, pinta voi tuhansien vuosien kuluessa nousta yli kymmenenkin metriä. Alavilla rannikkoalueilla jo pienikin merenpinnan nousu voi aiheuttaa vakavia ongelmia (kuva 10.4). Esimerkki vaaravyöhykkeessä olevasta valtiosta on Bangladesh. Maa on tiheästi asuttu, ja sen asukkaista 6 miljoonaa elää alle metrin ja 30 miljoonaa alle 3 metrin korkeudella merenpinnan tasosta. Kaiken lisäksi osa maasta koko ajan vajoaa liiallisen pohjaveden pumppauksen vaikutuksesta. Vuosisadan loppuun mennessä maan pinta saattaisi näin laskea jopa 1,2 metriä, mikä siis jo uhkaa jättää osan maasta meren peittoon. Tämän lisäksi maa-alaa verottaa vielä meren pinnan nousu. Meren vallatessa tilaa laajoja alueita maatalousmaata jää aaltojen alle. On arvioitu, että merenpinnan nousu supistaisi Bangladeshin riisintuotantoa 16 %. Monilla rannikkoalueilla pohjavesivarat muuttuisivat suolaisiksi. Rantaviivan vetäytymisen myötä Bengalinlahdella usein riehuvien hirmumyrskyjen tulva-aallot ulottaisivat tuhovoimansa entistä kauemmaksi sisämaahan. Suomessa maa kohoaa jääkauden jäljiltä, Pohjanlahden rannoilla monin paikoin lähes metrin vuosisadassa. Tämä vauhti on nopeampaa kuin arvioitu valtamerten pinnan nousu, joten rannikolla paljastuu edelleen uutta maata meren alta, joskin tähänastista hitaammin. Suomenlahdella maa kohoaa suunnilleen senttiä vuosisadassa länsiosissa enemmän kuin idässä. Tämä on samaa suuruusluokkaa kuin mitä ilmaston lämpenemisen arvioidaan kohottavan meren pintaa. Ei siis voida sanoa, voitetaanko Suomen etelärannikolla maata vastaisuudessakin vai alkaako sitä jossakin vaiheessa jäädä nousevan merenpinnan alle. Riittääkö ruokaa kaikille, miten käy metsille? Ihmiskunnan jälki näkyy maankäytössä, ja toisaalta olemme itse riippuvaisia maan antimista. Maapallon maa-alasta 40 % on viljelys- tai laidunmaana. Metsien osuus on noin 30 %, ja siitäkin vain pieni osa on enää luonnontilassa. Kehitysmaissa lähes 70 % ihmisistä asuu maaseudulla, ja heidän elantonsa tärkein lähde on maatalous. YK:n Maa ta lousja elintarvikejärjestön (FAO) mukaan suunnilleen 450 miljoonan maa-