Maailman ilmastotutkijat ovat laajalti yksimielisiä siitä, että maapallon ilmasto on lämpenemässä haitallisesti ja että tämä johtuu ihmisen toiminnasta. Julkisuudessa on kuitenkin esiintynyt joitakin äänekkäitä skeptikkoja. Sitä paitsi seuraava jääkausikin lienee tulossa, ja kuten tuore katastrofielokuva The day after tomorrow esittää, lämpeneminen voi eräiden arvioiden mukaan paradoksaalisesti jopa nopeuttaa tulevaa kylmenemistä.
Mikä on paras nykytieto tulevista lyhyen ja pitkän ajan ilmastonmuutoksista? Kysyimme johtavilta suomalaisilta asiantuntijoilta.

että maapallon ilmasto on lämpenemässä haitallisesti
ja että tämä johtuu ihmisen toiminnasta. Julkisuudessa
on kuitenkin esiintynyt joitakin äänekkäitä skeptikkoja.
Sitä paitsi seuraava jääkausikin lienee tulossa, ja kuten
tuore katastrofielokuva The day after tomorrow esittää,
lämpeneminen voi eräiden arvioiden mukaan paradoksaalisesti
jopa nopeuttaa tulevaa kylmenemistä.
Mikä on paras nykytieto tulevista lyhyen ja pitkän ajan ilmastonmuutoksista?
Kysyimme johtavilta suomalaisilta asiantuntijoilta.


Julkaistu Tiede-lehdessä 4/2004



Vastaajana Kirsti Jylhä
FT, tutkija, Ilmatieteen laitos


Vaikka sateet lisääntyvät, vesipula pahenee.


Jos ilmastonmuutosta ei torjuta, puolen vuosisadan päästä maapallolla on keskimäärin nykyistä lämpimämpää ja sateisempaa. Paikoin kärsitään tulvista ja paikoin kuivuudesta, ja äärisäät lisääntyvät. Merenpinta nousee.


1900-luvun aikana pintailman lämpötila kohosi koko maapallolla keskimäärin 0,6 astetta. Suomi ja muu Eurooppa lämpenivät hieman tätä keskiarvoa enemmän, ja viime vuosikymmeninä lämpenemisen on havaittu kiihtyneen etenkin pohjoisella pallonpuoliskolla.


Lämpeneminen johtuu pääosin kasvihuonevaikutuksen kiihtymisestä: hiilidioksidia ja muita kasvihuonekaasuja tulee ilmakehään yhä enemmän, joten ne yhä tehokkaammin estävät Maan säteilemän lämmön karkaamista avaruuteen.


50 vuoden kuluttua maapallon keskilämpötila on keskimäärin 1-3 astetta korkeampi kuin vertailukautena 1961-1990. Lämpenemishaarukka perustuu vaihtoehtoisiin ennustuksiin tulevaisuuden kasvihuonekaasu- ja hiukkaspäästöistä sekä matemaattis-fysikaalisten ilmastomallien arvioihin siitä, miten voimakkaasti päästöt vaikuttavat ilmastoon.


Lämpeneminen on erilaista maapallon eri puolilla ja eri vuodenaikoina. Eniten lämpenevät pohjoiset maa-alueet talvisin. 2050-luvun alkuun mennessä Pohjois-Euroopan talvien odotetaan lämmenneen 2-7 asteella.


Suomessakin talvet lämpenevät kesiä enemmän. Vielä 2050-luvulla maassamme vallitsee ehkä rannikkoalueita lukuun ottamatta kylmätalvinen ilmasto, eli vuoden kylmimmän kuukauden keskilämpötila alittaa -3 celsiusastetta. Talvet kuitenkin lyhenevät nykyisestä, ja kesät vastaavasti pitenevät.


Myös viimekesäisen kaltaiset helleaallot yleistyvät Euroopassa.


Ilmaston luonnollisen vaihtelun takia tuleviin vuosikymmeniin saattaa kuitenkin osua kylmiäkin jaksoja.
Sateiden jakauma muuttuu. Vaikka maapallon sademäärät keskimäärin kasvavat, monia Afrikan ja Aasian tiheästi asuttuja alueita uhkaa entistä pahempi vesipula, koska siellä kuivat kaudet ja veden laatua heikentävät tulvat yleistyvät. Etenkin Välimeren maissa kesät kuivuvat entisestään.


Keski-Euroopassa kesän 2002 kaltaiset tulvat tulevat ilmastomallien mukaan aiempaa yleisemmiksi, vaikka kesäsateet vähentyvät ja poutajaksot pidentyvät.


Ilmaston lämmetessä myös valtamerten pinta kohoaa. 50 vuoden kuluttua merenpinnan arvioidaan nousseen keskimäärin 5-30 senttiä, mikä jo koettelee alavimpia rannikkoalueita ja saaria.


Seuraavan puolen vuosisadan ilmastonmuutokset ennakoivat seuraavien vuosisatojen vielä suurempia muutoksia. Mitä tehokkaammin kasvihuonekaasujen päästöjä pystytään hillitsemään, sitä enemmän tuleva ilmasto muistuttaa nykyistä ja sitä pienemmäksi jää ikävien yllätysten riski.



Vastaajana Petteri Taalas
professori, pääjohtaja, Ilmatieteen laitos


Ehkä ihmiskunnan vakavin ongelma.


Ilmastonmuutos on jo tieteellisesti todennettu tosiasia, ja se on näköpiirissä olevista ihmiskunnan ongelmista eräiden arvioiden mukaan jopa vakavin.


Ilmaston odotetaan lämpenevän nyt nopeammin kuin tuhansiin vuosiin. Tämä johtuu ihmiskunnan kasvihuonepäästöjen voimakkaasta kasvusta sadan viime vuoden aikana.


Tulevina vuosikymmeninä lämpenemisen odotetaan kiihtyvän merkittävästi. Tästä seuraa monia haittoja:


• ihmisten elinolojen huonontuessa pakolaisuus lisääntyy.


Ilmastonmuutoksella voi olla myös ennalta arvaamattomia seurauksia. Esimerkiksi kun pohjoisten soiden ikirouta sulaa, tehokasta kasvihuonekaasua metaania saattaa äkisti vapautua ilmakehään. Myös merivirtojen muutokset ovat mahdollisia.


Myönteisiäkin vaikutuksia on: Pohjois-Euroopassa kasvukausi pitenee, ja jäiden vähetessä pohjoisia merialueita vapautuu kuljetuksiin.


Lämpenemisestä vahvat todisteet


Maapallon ilmasto on lämpenemässä, ja se johtuu valtaosin siitä, että ihminen päästää hiilidioksidia ja muita kasvihuonekaasuja ilmakehään. Tämä on parhaaseen nykytietämykseen pohjaava tiedeyhteisön yleinen käsitys. Sitä on tuonut julki vuonna 1988 perustettu hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC.


Vuonna 2001 julkistettiin yli kolmentuhannen tutkijan voimin IPCC:n kolmas arviointiraportti, joka kuvaa tämänhetkistä tietoa ilmastosta ja esittää arvioita tulevista ilmastonmuutoksista epävarmuuksineen (http://www.ipcc.ch/).


Seuraavan raportin valmistumisajaksi on nyt sovittu alkuvuosi 2007. Raportin kirjoittajien valintaprosessi on käynnissä, ja varsinaiset työvuodet ovat 2005-2006.


Ilmastonmuutoksen keskeisimpinä todisteina IPCC on listannut seuraavat 1900-luvun aikana havaitut muutokset:


• Maapallon pintalämpötila nousi noin 0,6 asteella, ja 1990-luku oli lämpimin vuosikymmen koko meteorologisen mittaushistorian aikana, eli 1800-luvulta asti. Ilmakehän alimmassa kahdeksan kilometrin kerroksessa keskilämpötila nousi samalla nopeudella 1950-luvulta lähtien.


• Lämpötilan nousu oli suurinta tuhanteen vuoteen. Tämän osoittavat ilmastohistorialliset analyysit. Viime vuosikymmenet olivat poikkeuksellisia myös uusimpien analyysien mukaan, jotka ulottuvat ajanlaskumme alkuun asti.


• Sademäärä lisääntyi 5-10 prosenttia suurimmassa osassa pohjoista pallonpuoliskoa ja vähentyi subtrooppisilla maa-alueilla.


• Lumi ja jää niukentuivat. Pohjoisten maa-alueiden lumipeite vähentyi, ja järvien ja jokien jääpeiteajat lyhentyivät. Vuoristojäätiköt vetäytyivät, ja pohjoinen merijää oheni ja sen peittämä alue pieneni.


• Ilmakehän keskeisten kasvihuonekaasujen pitoisuudet nousivat: muun muassa hiilidioksidi yli 30 prosenttia, metaani yli 150 prosenttia ja dityppioksidi 17 prosenttia. Kaikkien nousu jatkuu edelleen.
Äärisäistä on puhuttu paljon, mutta myrskyjen yleisyydessä tai voimakkuudessa ei toistaiseksi ole havaittu merkittäviä muutoksia.


Raino Heino
dosentti, tutkimuspäällikkö, Ilmatieteen laitos


Asiasta tarkemmin: Ihminen lämmittää ilmaston, Tiede 3/2001, s. 22-27. Artikkeli on myös nettiarkistossamme: www.tiede.fi/arkisto



Vastaajana Atte Korhola
arktisen globaalimuutoksen professori, Helsingin yliopisto


Pohjoisen lämpenemisestä tulee itseään ruokkiva noidankehä.


Suomalaisille on ikävä tieto, että ilmastonmuutoksen seuraukset näkyvät ensimmäiseksi lähellä napoja, sillä harvan maan asutuksen ja elinkeinoelämän maantieteellinen painopiste sijaitsee yhtä pohjoisessa kuin meidän. Pohjoisen lämpeneminen on kuitenkin erityisen haitallista myös koko maapallon ilmaston kannalta.


Sadan viime vuoden aikana vuotuinen keskilämpötila on noussut pohjoisilla napa-alueilla noin 1,5 astetta. Etenkin talvet ja keväät ovat leudontuneet. Ikirouta sulaa kovaa vauhtia Alaskassa ja Siperiassa. Viime vuosikymmeninä Jäämeren jääpeite on ohentunut yli metrillä ja kutistunut yli puolella miljoonalla neliökilometrillä.


Kuluvan vuosisadan loppuun mennessä pohjoisen napa-alueen odotetaan lämpenevän 6-8 astetta - yli kaksi kertaa niin paljon kuin muu maapallo keskimäärin. Lumi- ja jääpeitteen odotetaan kutistuvan ja merenpinnan kohoavan 30-90 senttiä.


Lämpeneminen ruokkii itseään arktisilla alueilla, eli syntyy noidankehä. Kun lumi ja jää niukentuvat, maa ja meri imevät enemmän säteilyä ja lämpenevät lisää. Myös kasvillisuuden leviäminen pohjoisemmaksi nostaa lämpötiloja, sillä kasvipeite imee auringonsäteilyä tehokkaasti. Lämpeneminen lisää myös vesihöyryn määrää ilmassa, mikä kiihdyttää kasvihuoneilmiötä. Ikiroudan sulaminen puolestaan vapauttaa kosteikoista nykyistä enemmän kasvihuonekaasuja.


Pohjoisen lämpenemisellä on monta ikävää seurausta:


• Kasvihuoneilmiö kiihdyttää otsonikatoa pohjoisilla alueilla. Vaikka alailmakehä lämpenee, yläilmakehä jäähtyy. Jäähtyminen voimistaa kemiallisia reaktioita, jotka tuhoavat suojaavaa otsonikerrosta. Tällöin haitallista ultraviolettisäteilyä pääsee Maan pinnalle aiempaa enemmän. Viime aikoina otsonikato onkin ollut hälyttävän suurta erityisesti Fennoskandian yläpuolella.


• Kasvihuonekaasujen siirtyminen ilmakehän ja biosfäärin välillä häiriintyy, kun pohjoiset alueet lämpenevät.


• Ikirouta sulaa, mikä haittaa monin tavoin paikallisten ihmisten elämää. Mittava luonnonvarojen, kuten maakaasun ja öljyn, hyödyntäminen pahentaa tilannetta entisestään. Sulanut maa vajoaa ja saattaa huuhtoutua pois tulvien mukana, jolloin syntyy laajoja ekokatastrofeja. Esimerkiksi Länsi-Siperian ikiroudalla sijaitseva maailman suurin maakaasun tuotantoalue, Jamalo-Nenetsian autonominen piirikunta, on vaarassa muuttua hyllyväksi saaristoksi.


• Makean veden määrä Jäämeressä kasvaa, koska jäätiköt sulavat ja sademäärät lisääntyvät. Esimerkiksi Siperian suurjoet kuljettavat makeaa vettä meriin aiempaa enemmän. Tällä voi olla vaikutuksia Golfvirtaan (ks. kysymys 8).


• Tuhohyönteiset ja kasvitaudit leviävät pohjoisemmaksi, millä voi olla arvaamattomia seurauksia esimerkiksi metsätaloudelle.


• Monet eliölajit joutuvat väistymään uusien eteläisten lajien tieltä, ja koko arktinen elinympäristö on ennen pitkää vaarassa kadota.



Vastaajana Pirkko Heikinheimo
ylitarkastaja, ympäristöministeriö


Päästöjä pitäisi vähentää niin, etteivät ekosysteemit, ruoantuotanto tai talous vaarannu.
Vuonna 1994 laaditun ilmastosopimuksen perimmäinen tavoite on estää ilmakehässä tapahtuvat ihmisen aiheuttamat vaaralliset muutokset.


Väljästi ilmaistu tavoite on kova haaste ilmastopolitiikalle. Tarvitaan yhä tarkempaa tietoa ilmastonmuutosten ja torjuntatoimien riskeistä ja niiden vähennyskeinoista sekä eri vaihtoehtojen taloudellisista vaikutuksista.


Hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC analysoi ja tiivistää alan tutkimustuloksia päätöksentekijöiden käyttöön. Riskien hyväksyttävyyden arviointi ja päätelmien teko jäävät kuitenkin poliittisten päättäjien harteille.


Riskinarvioinnin tueksi on kehitetty muun muassa "turvallisen laskeutumisen" käsite. Sillä tarkoitetaan kehityspolkuja, joita seuraamalla vältetään vaarantamasta ilmastosopimuksessa määriteltyjä kriittisiä vaikutusalueita eli ekosysteemejä, ruoantuotantoa ja taloutta.


Jos esimerkiksi maapallon keskilämpötila nousee noin 2-3 astetta vuoteen 2100 mennessä, ekosysteemien sopeutumiskyvyn ja ruoantuotannon arvioidaan vaarantuvan. Turvalliselle laskeutumisuralle johtavien päästörajoitusten pitäisi olla sen verran tiukkoja, että päästöjen aiheuttama lämpeneminen jäisi tätä pienemmäksi.


Jos päästörajoituksia tiukennetaan nopeasti, vaarantuu puolestaan talouden kehitys. Siksi on esitetty rajoitusten viivyttämistä, jolloin aika voitaisiin käyttää puhtaampien tekniikoiden kehittämiseen.


Päästöennusteet kuitenkin viittaavat siihen, että jo muutaman vuosikymmenen nykymeno vaarantaa pääsyn turvalliselle laskeutumisuralle. IPCC:n arvioiden mukaan globaalien päästöjen tulisi kääntyä laskuun noin 2020-2030, jos tavoitellaan ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden pysyttämistä alle 550 miljoonasosan tasolla. Tämä vastaa hieman yli kahden asteen lämpenemistä vuoteen 2100 mennessä.


Ilmastosopimuksen mukaan teollisuusmaiden tulee ottaa ponnisteluissa johtoasema. Sopimuksessa myös tunnustetaan kehitysmaiden oikeus edistää kestävää talouskehitystä. Oikeudenmukaisuuskysymykset ovat siis osa pohdintaa.


Vuoden 1994 ilmastosopimuksessa asetettiin ensimmäinen välitavoite, jonka mukaan vuosituhannen vaihteessa teollisuusmaiden yhteenlaskettujen päästöjen piti pysytellä vuoden 1990 päästötason alapuolella. Yhteistavoite saavutettiinkin, joskin usean yksittäisen maan päästöt kasvoivat.


Vuonna 1997 Kioton pöytäkirja asetti teollisuusmaaryhmälle yhteiseksi tavoitteeksi vähentää päästöjä vuosina 2008-2012 noin viisi prosenttia vuoden 1990 tasosta. Pöytäkirjan voimaantulo ja sen toimeenpano ovat nyt ajankohtaiset haasteet.


Myös seuraavia askelia pohditaan jo; jotkin valtiot ovat jo linjanneet pitkän aikavälin ilmastotavoitteitaan, ja tutkijat tuottavat asiasta selvityksiä.


Ilmastosopimuksen tämänkeväisen kymmenvuotisjuhlan johdosta antamassaan tiedotteessa YK:n pääsihteeri Kofi Annan kiitteli ilmastopolitiikan tuloksia. Hänen mukaansa ilmastosopimus on kannustanut kehittämään teknologiaa ja kanavoimaan kansainvälistä rahoitustukea köyhille kehitysmaille, jotka ovat alttiita ilmastovaikutuksille.


Kofi Annan painotti, että päästöjä pitäisi kuitenkin vähentää voimakkaammin, jotta vältyttäisiin niiltä ilmastonmuutoksen kielteisiltä vaikutuksilta, joista tiede varoittaa.



Vastaajana Mikko Alestalo
varapääjohtaja, Ilmatieteen laitos


Nykysopimus ei riitä pysäyttämään lämpenemistä.


Käytännössä Kioton sopimus ei ole toistaiseksi astunut voimaan. Sopimus koskee vain kehittyneitä maita, joiden sanotaan olevan vastuussa jo tapahtuneesta kasvihuonekaasujen pitoisuuksien noususta. Sopimus astuu voimaan vasta, jos sen hyväksyy 55 teollisuusmaata, joiden päästöt kattavat vähintään 55 prosenttia teollistuneiden maiden päästöistä.


Suurin päästöjen aiheuttaja Yhdysvallat ja eräät muut maat ovat ilmoittaneet, etteivät ne aio hyväksyä sopimusta. Venäjä miettii kantaansa. EU on poliittisesti sitoutunut rajoituksiin riippumatta siitä, tuleeko sopimus voimaan.


Kioton sopimus ei toteutuessaan torju ilmastonmuutosta, koska sitoutuneiden maiden päästövähennykset merkitsisivät vain pientä maailman kokonaispäästöjen vähennystä. Kaikista hiilidioksidipäästöistä sekä teollisuus- että kehitysmaissa pitäisi leikata ainakin puolet, jotta teko vaikuttaisi merkittävästi ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kehitykseen.


Kioton sopimuksen periaatteellinen merkitys on siinä, että toteutuessaan se olisi osoitus maiden valmiudesta aloittaa prosessi ja jatkaa sitä kohti kattavampia päästörajoituksia.


Vaikka Kioton sopimusta ei hyväksyttäisikään, sen jatkovaihetta suunnitellaan. Siinä pyrittäneen ottamaan huomioon kaikkien osapuolten kannat.


Kehittyneet maat vaativat kaikkia maita koskevaa sopimusta, koska tällöin sopimuksella voi olla todellista merkitystä ilmastonmuutoksen torjunnassa. Kehittyvät maat vaativat itselleen paremmin sopivia ehtoja: päästörajoituksien suhteuttamista väestömäärään.


Kehittyneiden maiden päästöt ovat edelleen absoluuttisesti suuremmat kuin kehittyvien maiden, mutta jälkimmäisten päästöt ovat voimakkaassa nousussa. Syynä on muun muassa Kiinan nykyinen talouskasvu.


Jos myös jatkovaihetta koskevat neuvottelut epäonnistuvat tai viivästyvät huomattavasti, kehitys jatkanee kulkuaan tähänastiseen malliin. Hiilidioksidin pitoisuus ilmakehässä on kasvanut teollisen ajan alusta 280 miljoonasosan (ppm) pitoisuustasolta 370 ppm:n tasolle. Kasvuvauhti on kiihtynyt koko ajan ja ylittää suurimmillaan jo 2 ppm vuodessa. Tällaisella kiihtyvällä vauhdilla vuonna 2050 ylitettäisiin jo 500 ppm:n raja.


Teollisen ajan alusta globaali lämpötila on noussut vajaan asteen. Tästä noin puolen arvioidaan olevan 30:n viime vuoden ajan kasvihuonekaasujen vaikutusta. Ilmakehään jo päässeet kasvihuonekaasut nostavat lämpötilaa mahdollisista päästörajoituksista huolimatta.


Ihmiskunnan kehityskulusta on laadittu vaihtoehtoisia malleja. Ilmastonmuutoksen kannalta pahimmat kaavailut toteutuvat, jos taloudellinen kasvu perustetaan fossiilisten polttoaineiden käyttöön tai jos maailman väkiluku kasvaa voimakkaasti eivätkä tekninen tieto ja kehitys ulotu kaikkialle. Uusimpien tietojen mukaan maailman väestönkasvu olisi sentään taittumassa, mikä on hyvä uutinen.


Kattavat rajoitussopimukset eivät toteutune lähitulevaisuudessa. Siksi maailman keskilämpötilan ennakoidaan nousevan edelleen. On välttämätöntä alkaa tutkia yhteiskunnan keinoja sopeutua ilmastonmuutokseen.


Suomessa keskeisiä sopeuttamisaloja ovat energiantuotanto ja talviliikenne sekä maa- ja metsätalous.



Vastaajana Matti Eronen
geologian ja paleontologian professori, Helsingin yliopisto


Jääkausi tulee aikanaan, ellei ihminen sotke tulevaisuutta.


Kukaan ei tiedä tarkasti, koska seuraava jääkausi alkaa. Tiedämme kuitenkin elävämme jääkausiajan keskellä olevan yhden lämpökauden eli interglasiaaliajan loppupuolta. Vaikka ilmastonmuutos on nyt lämpenemisen suuntaan, nykyilmasto on itse asiassa pari astetta viileämpi kuin 6 000 vuotta sitten vallinneen lämpimimmän vaiheen aikana. Nykyistä lämpenemistä voi siis aikanaan seurata viileneminen jääkautta kohti, mutta ihan varmaa se ei ole.


Tilanteen hahmottamiseksi on hyvä tuntea oman jääkausiaikamme syntyhistoria. Geologisen kautemme eli kvartäärin jääkausiin johtaneet tapahtumat lähtivät liikkeelle jo dinosaurusten aikana triaskaudella, noin 250 miljoonaa vuotta sitten. Silloin kaikkien mantereiden yhteenliittymä Pangaia alkoi hajota. Suurmantereen osat lähtivät kulkeutumaan eri suunnille, ja vuosimiljoonien kuluessa pinnanmuodot, meriyhteydet, meriveden virtaukset ja ilmasto-olot muuttuivat.


Ilmaston kannalta merkittävintä oli, että Etelämanner ajautui navalle, jolloin sen ympäri alkoi pyöriä erittäin kylmä merivirta. Napailman kylmyyden takia mantereen päälle kasvoi 6-15 miljoonaa vuotta sitten valtava jäätikkö, ja siitä mereen valuvat sulamisvesivirrat lisäsivät meriveden kylmyyttä. Tämä "kylmäkoneisto" alkoi viilentää koko maapallon ilmastoa - ja sama koneisto toimii yhä.


Kesti kuitenkin kauan, ennen kuin jääkausi levittäytyi pohjoiselle pallonpuoliskolle. Jäätiköitä alkoi ilmaantua pohjoisten seutujen vuoristoihin ja napa-alueille 3-5 miljoonaa vuotta sitten, mutta sitä ei katsota jääkauden aluksi. Kvartäärin jääkauden katsotaan alkaneen noin 2,5 miljoonaa vuotta sitten, jolloin ilmasto ensin nopeasti ja tilapäisesti kylmeni ja sitten ajan mittaan viileni viilenemistään.


Kvartäärikaudelle on ollut tyypillistä ilmaston voimakas vaihtelevuus. Etenkin kvartäärin loppupuolella ovat toistuneet kylmät jääkausiajat ja niiden välissä lyhyet, lämpimät interglasiaalit.


Serbialainen tutkija Milutin Milankovic´ esitti jo viime vuosisadan alkupuolella, että kvartäärikauden ilmastonvaihtelut ovat yhteydessä maapallon pinnalle tulevan auringonsäteilyn pieniin muutoksiin. 1980-luvulla Milankovic´in teoria eli tähtitieteellinen ilmastonmuutosteoria sai yleisen hyväksynnän.


Kuun ja Auringon vetovoimien pienet keskinäiset vaihtelut aiheuttavat siinä pieniä muutoksia. Siksi Maan pinnalle tulevan auringonsäteilyn määrä hiukan vaihtelee.


Säteilymäärä vaihtelee kolmena jaksona, joiden pituus on 100 000, 41 000 ja 23 000 vuotta. Vaikka nämä muutokset ovat heikkoja, ne riittävät käynnistämään valtavia ilmastonmuutoksia. Suuret jääkaudet ovat tulleet ja menneet Milankovic´in teorian pituisissa jaksoissa.


Eri vaihtelujaksojen voimakkuus on muuttunut aikojen kuluessa. Kvartäärikauden varhaisvaiheissa 41 000 ja 23 000 vuoden syklit olivat melko voimakkaita, mutta 800 000:n viime vuoden aikana 100 000 vuoden sykli on noussut selvästi hallitsevaksi. Viime jääkaudet ovat siis tulleet ja menneet noin 100 000 vuoden välein. Samana aikana ilmaston heilahtelut ovat voimistuneet.


Milankovic´in teorian mukaiset auringonsäteilyn muutokset ennustavat hitaasti viilenevää kehitystä tulevaisuudessa. Hyvin tuntuva jäähtyminen alkaisi noin 2 000 vuoden kuluttua.


Väliin tuleva kasvihuoneilmiö voi kuitenkin muuttaa tämän kehityksen. Ihmiskunnan tuottamat kasvihuonekaasujen päästöt voivat jopa melko pian nostaa lämpötilat viime jääkauden jälkeistä huippua korkeammalle. Joidenkin spekulaatioiden mukaan ihmisen toiminta saattaa vaikuttaa pitkälle tulevaisuuteen niin, että luontaisesti edessä olevaa jääkautta ei tulisikaan.


Jääkaudet ovat eri aikaskaalan ilmiöitä kuin nykylämpeneminen


Tieto siitä, että elämme suuren jääkausiajan lämmintä välivaihetta, voi äkkiseltään saada nykyisen lämpenemisen tuntumaan merkityksettömältä: seuraava jääkausihan on todennäköisesti kuitenkin edessä.


Tässä on mittakaavaharha. Maapallo on noin 4,6 miljardia vuotta vanha, ja sen ilmasto-olot ovat ehtineet muuttua moneen kertaan ja moneen suuntaan. Satoja tai kymmeniä tuhansia vuosia kestäviä jääkausijaksojakin on ollut useasti.


Ihmisen ja muun nykyisen elämän kannalta ilmaston äkillinen, vaikka tilapäinenkin lämpeneminen on kuitenkin suuri muutos, jolla on tuhoisia seurauksia. Lämpenemisen todennäköisesti aiheuttamien mullistusten keskellä ei lohduta se, että ilmasto ehkä tulevaisuudessa alkaa taas viiletä.


Matti Eronen
geologian ja paleontologian professori, Helsingin yliopisto


Milankovic´in jaksot säätävät ilmastoa pitkänä aikana.


Matemaatikko Milutin Milankovic´in esittämät kolme jaksoa ovat vaikuttaneet muun muassa jääkausien tuloon. Jaksottaiset maapallon radan ja akselikulman muutokset säätävät sitä, paljonko auringonsäteilyä maapallon pohjoisosa saa kesäisin eli paljonko talvisin kertyvä jää ehtii kesäisin sulaa. Tämä riippuu kaikkien kolmen jakson yhteisvaikutuksesta.


23 000 vuoden jaksossa vaihtelee vuodenaika, jona Maa on kauimpana Auringosta.


Pohjoisessa on kesä silloin, kun pohjoisnapa on kallistuneena Aurinkoa kohti. Kesät jäävät viileiksi, jos ne osuvat kiertoradan kauimmaiseen osaan.


41 000 vuoden jaksossa vaihtelee Maan akselin kaltevuuskulma.


Vaikutus on mutkikas. Kun akselikulma on suurin, vuodenaikojen erot ovat suurimmillaan; toisaalta tällöin napa-alueiden ja päiväntasaajan lämpötilaerot ovat pienimmillään.


100 000 vuoden jaksossa vaihtelee Maan radan elliptisyys.


Nykyisin kiertorata on pyöristymässä, ja samaan aikaan akselikulma on pienenemässä. Tämä tietää viilenevää seuraavien kymmenientuhansien vuosien mittaan.



Vastaajana Atte Korhola
arktisen globaalimuutoksen professori, Helsingin yliopisto


Näin tapahtuu elokuvassa mutta tuskin todellisuudessa.


Jäätiköitymisen nopeutuminen on teoriassa mahdollista, mutta käytännössä hyvin epätodennäköistä.


Yhdysvaltain puolustushallinto Pentagon julkaisi äskettäin suurta kansainvälistä huomiota herättäneen ilmastoraportin, jonka hätkähdyttävin kaavailu liittyi ilmaston lämpenemisen aiheuttamaan Golfvirran äkilliseen heikkenemiseen. Raportin mukaan tällainen muutos voisi pahimmissa oloissa tapahtua jopa kymmenessä vuodessa. Skandinaviaan syntyisi pysyvä takatalvi, ja Keski-Eurooppa muistuttaisi ilmastoltaan nykyistä Siperiaa. Golfvirran ansiosta ilmasto on nimittäin meillä yleisen käsityksen mukaan noin 6-11 astetta lämpimämpi kuin samoilla leveysasteilla keskimäärin.


Pian ensi-iltaan tuleva amerikkalainen katastrofielokuva The day after tomorrow esittää tilanteen vielä dramaattisemmin: Yhdysvaltain itärannikkoa peittää pian paksu jää, jonka keskeltä New Yorkin pilvenpiirtäjät kohoavat aavemaisina muistoina aikaisemmasta elämästä.


Golfvirran heikkeneminen on kyllä vakavasti otettava uhka, sillä virtausta jarruttavan makean veden määrän on todettu lisääntyneen Jäämeressä viime vuosikymmenien aikana (ks. kysymys 8). Pahimpien kaavailujen toteutuminen on kuitenkin niin epätodennäköistä, että Pentagonin tai kohuelokuvan esittämät visiot tuntuvat vahvasti liioitelluilta.


Jotta ilmaston lämpeneminen voisi nopeuttaa jääkauden alkamista, maapallon merien pintavirtauksissa pitäisi siis tapahtua äkillisiä mullistuksia. Viimeksi Pohjois-Atlantin virtauksissa tapahtui voimakas häiriö noin 8 200 vuotta sitten. Olot olivat tuolloin kuitenkin hyvin erilaiset kuin nykyään, sillä Pohjois-Amerikkaa peitti vielä jääkauden jäljiltä laajalti paksu mannerjää.


Uusimmat tutkimukset myös osoittavat, että Golfvirran osuutta Euroopan lämmityksessä on ehkä kaikkiaan liioiteltu. Läntiset ilmavirtaukset ja lämmön varastoituminen ympäröiviin meriin selittävät Luoteis-Euroopan leudot talvet paremmin kuin merivirrat.



Vastaajana Pentti Mälkki
professori, ylijohtaja, Merentutkimuslaitos


Golfvirta voi hidastua muttei kohtalokkaasti.


Maapallon merivirtojen kierto perustuu siihen, että tropiikin auringon lämmittämä pintavesi virtaa napa-alueita kohti, jäähtyy, kylmyytensä ja suolaisuutensa ansiosta vajoaa ja palaa sitten syvällä kylminä virtoina kohti lämpimiä leveysasteita. Esimerkiksi meille eteläistä lämpöä tuovalla Golfvirralla on kaksi vajoamisaluetta Pohjois-Atlantilla: Labradorin itäpuolella ja Grönlannin itäpuolella.


Jos kylmän veden vajoaminen Grönlannin itäpuolella estyisi, Golfvirran kulku Atlantilla muuttuisi. Vain vähäinen osa lämpimästä merivirrasta jatkaisi silloin nykyistä reittiään kohti Skandinaviaa. Geologinen historia osoittaa, että tällainen häiriö on periaatteessa mahdollinen. Viime jääkauden päätösvaiheessa suurten jääjärvien purkautuminen Atlantin pohjoisosiin nimittäin muodosti meren pintakerrokseen makean veden patjan, joka paikoitellen esti pystysuoraa sekoittumista ulottumasta riittävän syvälle. Merivirran kierto pysähtyi ja ilmasto kylmeni, ja nämä muutokset tapahtuivat hyvin lyhyen ajan kuluessa.


Kolmen viime vuosikymmenen aikana pohjoisnapaa ympäröivä jääpeitteinen alue on pienentynyt noin kymmeneksellä, ja jääpeite näyttää hupenevan yhä nopeammin. Avomerialueen laajetessa haihtuminen lisääntyy, sademäärät suurenevat ja jokien virtaamat enenevät. Lämpö sulattaa erityisesti Grönlannissa lumesta muodostuneita suolattomia jäätiköitä. Kaiken tämän seurauksena meren suolapitoisuus laskee, mikä voi heikentää Golfvirtaa.


Nykytilanne on kuitenkin toisenlainen kuin viime jääkauden lopulla. Merivirtojen kiertoa kuvaavien matemaattisten mallien mukaan suolaisuuden väheneminen voi hidastaa kiertoa muttei pysäyttää sitä. Lisäksi vaikka Atlantin veden suolaisuus on viime vuosikymmeninä selvästi vähentynyt aina 3 000 metrin syvyyteen saakka ja makean veden tulo lisääntynyt, veden kierto ei mittausten mukaan ole hidastunut.


Ilmastomallien perusteella merivirtojen kierron heikkeneminen saattaa aiheuttaa alueellista jäähtymistä koillisella Atlantilla, mutta vaikutuksen ei uskota ulottuvan Suomeen asti. Sitä paitsi jäähtyminen on todennäköisesti lyhytaikaista ja koko maapallon lämpötilojen kohoaminen kumoaa sen vaikutuksen. Vaikka Golfvirta heikkenisi jonkin verran, meren suuri lämpökapasiteetti ja vallitsevat läntiset ilmavirtaukset pitävät ilmastomme edelleen lämpimämpänä kuin muilla mantereilla näillä leveysasteilla.



Vastaajana Atte Korhola
arktisen globaalimuutoksen professori, Helsingin yliopisto


Äänekkäimmin lämpenemisen vaaraa väheksyvät joidenkin teollisuusalojen lobbausjärjestöt.


Ilmastonmuutoksesta keskustellaan muun muassa tieteellisin, poliittisin ja eettisin perustein. Asia herättää voimakkaita tunteita, koska pelissä on monenlaisia taloudellisia kytköksiä ja poliittisia näkemyseroja. Puhutaanhan koko maapallon energiajärjestelmien uudelleen kehittämisestä. Kansainvälinen talous on kuitenkin vielä toistaiseksi vahvasti riippuvainen fossiilisista polttoaineista. Kansainvälisen kaupan seurauksena myös fossiilisten polttoaineiden varassa toimiva liikenne kasvaa jatkuvasti.


Ilmastotutkijoiden varoituksia ihmisen aiheuttamasta ilmastonmuutoksesta kritisoidaan ainakin kolmenlaisista lähtökohdista:


• Ensimmäisen ja selvimmän "ilmastoskeptikoiden" ryhmän muodostavat joidenkin teollisuusalojen lobbaus- ja peitejärjestöt, joista esimerkkinä mainittakoon Yhdysvalloissa toimiva Global Climate Coalition. Kyseinen järjestö saavutti suurimman propagandavoittonsa, kun George W. Bush valittiin Yhdysvaltain presidentiksi.


Esimerkkijärjestöksi sopii myös The Greening Earth Society, joka saa rahoituksensa kivihiili- ja öljy-yhtiöiltä. Sen pääväittämän mukaan hiilidioksidin lisääntyminen on puhdas siunaus maapallolle. Järjestö on erityisesti kunnostautunut ilmastonmuutosta tukevien tutkimuksen uudelleentulkitsijana. Suomessakin lehdistö on usein esitellyt järjestön markkinoimia "tutkimustuloksia", vaikka ne eivät vastaa alkuperäisiä tutkimuksia lainkaan.


• Toisen epäilijäryhmän muodostavat joka alan besserwisserit, joille vallitsevien tieteellisten käsitysten ja teorioiden kritisointi on muodostunut lähes elämäntavaksi.


Joukossa on runsaasti maallikoita mutta myös tiedemiehiä, jotka kuitenkin harvoin edustavat ilmastonmuutoksen kannalta olennaisia tieteenaloja. He näyttävät edellyttävän tieteeltä täysin aukotonta syy- ja seuraussuhteiden todistamista ja tarttuvat hanakasti kaikkiin epävarmuuksiin, joita tieteessä esiintyy.


• Kolmannen ryhmän muodostavat tiedeyhteisön selvää vähemmistöä edustavat mutta vakavasti otettavat tutkijat, jotka eivät ole mielestään saaneet vielä riittävän painavaa näyttöä ilmaston lämpenemisestä.


Koska lämpeneminen ei tapahdu täsmälleen samalla tavalla eri osissa maapalloa, vaan esimerkkejä päinvastaisestakin kehityksestä löytyy, kriitikot saavat epäilyksilleen jatkuvasti polttoainetta. Ilmaston lämpeneminen on kuitenkin maailmanlaajuinen kehitystrendi, jota pitäisi tarkastella globaalissa perspektiivissä eikä yksittäistapausten valossa. Ilmastoskeptikoilta tämä tuntuu usein unohtuvan.


Ilmastoskeptikot levittävät aktiivisesti näkemyksiään sähköpostin ja Internetin välityksellä. Tieteellisillä foorumeilla heidän väitteisiinsä törmää harvemmin.


Tiedeyhteisö onkin laajalti yksimielinen kasvihuoneilmiön voimistumisesta ja ihmisen vaikutuksesta ilmaston lämpenemiseen. Vaikka totuutta ei ratkaistakaan enemmistön päätöksellä, tutkijoiden laaja yksimielisyys viestii siitä, että käsityksen takana on vankat faktaperusteet.


Aurinkoa turha syyttää


Epäilijät, jotka eivät usko ihmisen lämmittävän ilmastoa, esittävät toisinaan syyllisiksi Aurinkoa tai kosmista säteilyä.


1860-luvulta 1980-luvulle asti maapallon pohjoisella pallonpuoliskolla mitatut lämpötilat tosiaan muuttuivatkin ainakin jossain määrin samaan tahtiin kuin Auringon säteilyn aktiivisuus vaihteli.


Yksi suuren aktiivisuuden merkki on auringonpilkkujen runsaus. Tosin maapallon sääoloista ei ole löydetty sellaista 11 vuoden vaihtelujaksoa, joka auringonpilkuilla on, vaikka aihepiiristä on yli 150 vuoden aikana kirjoitettu tuhansia tutkimuksia.


Joka tapauksessa nykytilanne ei selity auringonpilkuilla. 1980-luvulta lähtien lämpötila on noussut jatkuvasti, vaikka Auringon aktiivisuuden mukaan lämmön olisi pitänyt tasaantua ja vähetä. Siksi auringon säteilymuutokset eivät voi olla nykyisen ilmastonmuutoksen ainoita syitä.


Auringon säteilytoiminnassa on havaittu myös 100-200 vuoden mittaisia heilahteluja. Niiden vaikutus maapallon lämpötilaan arvioidaan suuremmaksi kuin pilkkujakson aikana todettu muutos. Ennen vuotta 1850 - eli esiteollisena aikana - tapahtuneista lämpötilavaihteluista 20-50 prosenttia voidaan tutkijoiden arvioiden mukaan selittää Auringon säteilymuutoksilla. Nykyaikaa kohden Auringon vaikutus lämpötilan kasvuun on kuitenkin käynyt yhä vähäisemmäksi lisääntyneiden kasvihuonekaasupäästöjen rinnalla.


Ajatus kosmisten säteiden yhteydestä sääilmiöihin esitettiin jo 1950-luvulla, ja viimeksi hypoteesin toi julkisuuteen tanskalainen fyysikko Henrik Svensmark 1990-luvulla. Ajatusmallin mukaan kosminen säteily voi ruokkia pilvien syntyä osuessaan ilmakehän molekyyleihin. Auringon hiukkassäteily puolestaan säätelee maapallon saamaa kosmisen säteilyn määrää siten, että runsaspilkkuisina aikoina kosminen säteily on vähäisintä. Silloin myös pilvien määrä vähenee ja lämpötila keskimäärin nousee.


Pilvihypoteesille on Svensmarkin tutkimusten mukaan saatu tukea satelliittimittauksista, jotka osoittavat pilvisyyden ja kosmisen säteilyn välisen riippuvuuden suunnilleen yhden auringonpilkkujakson pituiselta ajanjaksolta 1980-luvulta lähtien.


Sama pilvisyyden vuotuinen vaihtelu voidaan kuitenkin selittää ilman mitään kosmisia tekijöitä Tyynenmeren virtausten normaalin vaihtelun avulla.


Heikki Nevanlinna
tutkimuspäällikkö, Ilmatieteen laitos


Asiasta tarkemmin: Aurinko ei selitä lämpenemistä, Tiede 8/2001, s. 52-55. Artikkeli on myös nettiarkistossamme: www.tiede.fi/arkisto



Vastaajana Heikki Järvinen
tutkimusprofessori, Ilmatieteen laitos


Ennusteet perustuvat ilmastohistoriaan ja tarkoiksi osoitettuihin ilmastomalleihin.


Tulevien ilmastonmuutosten arviointiin on kaksi tietolähdettä: ilmastohistoria ja ilmastomallitus. Matemaattis-fysikaalisia ilmastomalleja tarvitaan, koska tieto menneisyydestä ei pelkästään riitä tulevaisuuden yksityiskohtaiseen ennakointiin.


Ilmastohistoria kertoo ilmaston toteutuneista vaihteluista. Tällaista tietoa saadaan vanhoista säähavainnoista sekä muun muassa jäätikkökairausten ilmakuplista ja eri aikoina ilmalle alttiiksi joutuneiden mineraalikerrostumien koostumuksesta.


Jäätikkökairausten perusteella tiedetään, että nykyinen ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on korkein 400 000 vuoteen. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden ja maapallon keskilämpötilan vaihteluiden välillä on ilmastohistoriassa aina ollut vahva yhteys. Siksi onkin hyvin todennäköistä, että tulevaisuudessa maapallon keskilämpötila kohoaa, kun ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousee.


Ilmastohistoriaa tutkimalla ei kuitenkaan voida yksityiskohtaisesti päätellä, miten hiilidioksidipitoisuuden kohoaminen muuttaa tulevaisuuden ilmastojakaumaa. Tähän tarvitaan ilmastomalleja.


Käyttämiemme ilmastomallien etevyydestä kertoo se, että nykyilmaston ja ilmastohistorian pääpiirteet kyetään simuloimaan varsin tarkasti. Tämä koskee planeettamme vallitsevia sade-, lämpö- ja tuulioloja. Tulevaisuudessa tietokoneiden laskentakapasiteetin kasvaessa malleilla kyetään kuvaamaan yhä pienimittaisempia ilmaston piirteitä.


Maapallon ilmastojärjestelmään kuuluu useita mutkikkaita osajärjestelmiä, jotka ovat sidoksissa toisiinsa. Näitä ovat esimerkiksi ilmakehän virtausdynamiikka, pilviin ja ilmakehän pienhiukkasiin liittyvät ilmiöt, valtameret ja merijää, maaperä, kasvillisuus ja pintavesien hydrologia. Osaa näistä järjestelmistä hallitsevat fysiikan ja kemian lainalaisuudet, ja niille on kehitetty malleja jo pitkään. Biologisten osajärjestelmien malleja puolestaan kehitetään parhaillaan rivakasti.


Esimerkiksi ilmakehän virtausdynamiikan malli sisältää massan, energian ja liikemäärän säilymislait sekä ihannekaasun tilanyhtälön. Tällaisen ilmakehää kuvaavan osamallin rakenne on lähes sama kuin numeeriseen säänennustukseen käytettävien mallien. Säänennustuksessa ollaan kuitenkin kiinnostuneita mallin ennustamasta hetkellisestä säätilasta, ilmastosimuloinnissa puolestaan ilmaston keskimääräisistä pitkän ajan piirteistä.


Nykyisten ilmastomallien yhtenä puutteena on se, että hiilen kierto ilmakehän ja muun maapallon välillä tunnetaan vielä vajavaisesti. Valtameriin on liuennut valtava määrä hiilidioksidia, ja tämä hiilivarasto ylittää moninkertaisesti ilmakehään ja kasvillisuuteen sitoutuneen hiilen määrän.


Ilmastomallituksen yksi haaste onkin kuvata tarkasti ne biologiset, kemialliset ja fysikaaliset ilmiöt, jotka saavat hiilen liikkumaan luonnon eri hiilivarastojen välillä. Tavoitteena on esimerkiksi mallittaa oikein ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden vuodenaikaisvaihtelua.