Ihmisen siipikarjan osuus maapallon linnuista on jopa 70 prosenttia. Kuva: Juhani Niiranen
Ihmisen siipikarjan osuus maapallon linnuista on jopa 70 prosenttia. Kuva: Juhani Niiranen

Ihmiskunta on jo tuhonnut 83 prosenttia luonnonvaraisista nisäkkäistä ja puolet kaikista kasveista.

Me ihmiset olemme vain prosentin sadasosa kaikesta maapallon elämästä. Biomassassa mitattuna maapallo on kasvien ja bakteerien valtakunta. Maapallon eliöistä kasveja on 82 prosenttia ja pelkkiä bakteereja 13 prosenttia.

Kaikki eläimet – hyönteiset, madot, linnut, nisäkkäät ynnä muut – mahtuvat loppuun viiteen prosenttiin.

Ihmiset ovat siis prosenttikerhossa pelkkiä desimaaleja, mutta valtakautemme alusta nykypäivään olemme tuhonneet valtavan määrän elämää maapallolta. Ihmissivilisaatioiden synnyn jälkeen kaikista nisäkkäistä on hävinnyt 83 prosenttia, kaikista kasveista puolet ja kaloistakin 15 prosenttia.

Näin kertoo Pnas-tiedelehdessä julkaistu uusi tutkimus, jossa on pyritty ensi kertaa kattavasti arvioimaan maapallon kaiken biomassan eli elämän jakautuminen.

Tutkimus on vapaasti luettavissa, ja siitä riittää kiinnostavia lukuja poimittavaksi. Vaikka kaikesta elämästä ihmisiä on murto-osa, maapallon nisäkkäistä kuitenkin 36 prosenttia on ihmisiä. Jopa 60 prosenttia on meidän karjaamme, enimmäkseen nautoja ja sikoja.

Vain neljä prosenttia kaikista nisäkkäistä on luonnonvaraisia. Ihmisen siipikarjan osuus kaikista maapallon linnuista on huikeat 70 prosenttia.

”Kun ratkon kuvapähkinöitä tyttäreni kanssa, tehtävissä on usein vierekkäin elefantti, kirahvi ja virtahepo. Mutta jos haluaisin antaa lapsille todenmukaisen kuvan maailmasta, kirjassa olisi kolme lehmää ja kana”, sanoo tutkimusta johtanut professori Ron Milo israelilaisesta Weizmann-tiedeinstituutista The Guardian -lehdelle.

Ihmisen kädenjälki maapallolla on suunnaton. Tutkimus laittaa silti asiat perspektiiviin: biomassassa mitattuna viruksia ja matoja on kolme kertaa enemmän kuin ihmisiä.

Hyönteisiä, hämähäkkejä ja äyriäisiä on 17 kertaa enemmän ja sieniä 200 kertaa enemmän kuin ihmisiä.

Meidän ihmisten massa on suunnilleen sama kuin krilliäyriäisten tai termiittien.

Maapallon kaiken elämän jakautumista on vaikea arvioida. Siksi näin kattavia tutkimuksia ei aiemmin ole juuri tehty.

Tutkimustiedon kasaantuminen ja mittausmenetelmien kehitys on nyt mahdollistanut sen, että tutkijat saattoivat kahlata läpi satoja tutkimuksia ja yhdistellä niistä kokonaiskuvan. Työ kesti kolme vuotta.

Tutkijoiden käyttämässä menetelmässä elämän jakautuminen on laskettu eliöiden sisältämän hiilen perusteella. Kaikki maapallon elämä on lopulta vain kokoelma monimutkaisia hiiliyhdisteitä.

Ihmisen kehossa neljä yleisintä alkuainetta ovat happi, hiili, vety ja typpi. Hapesta ja vedystä suurin osa on kehossamme vetenä. Sitä on aikuisen kehosta noin puolet. Hiiltä ihmisestä on noin viidesosa.

Hiilimassan arviointi on tutkimuskirjallisuudessa yleisesti käytetty tapa biomassan laskemiseen, ja tutkijoiden mukaan se antaa hyvän kokonaiskuvan. Tutkimuksessa ei pyrittykään laskemaan maapallon kaiken elämän painoa, jolloin pitäisi tietysti ottaa huomioon myös vesi ja muut aineet.

Kaikki maapallon elämä yhteensä sisältää tutkimuksen perusteella 550 miljardia tonnia hiiltä. Jos tämän perusteella haluaa tehdä jonkin arvion painosta, niin kuivapainon arviointi on melko suoraviivaista. Eliöiden kuivapainosta noin puolet on tyypillisesti hiiltä, joten maapallon kaiken elämän kuivapaino eli paino ilman vettä olisi noin 1 100 miljardia eli 1,1 biljoonaa tonnia.

Biomassaa on kyllä yritetty arvioida useaan otteeseen, mutta aiemmissa tutkimuksissa on keskitytty suurimmaksi osaksi yksittäisiin eliöryhmiin ja kasveihin.

”Minun tietääkseni tämä tutkimus on ensimmäinen kattava analyysi kaiken biomassan, mukaan lukien virusten, jakautumisesta maapallolla”, kommentoi meribiologi, professori Paul Falkowski Rutgersin yliopistosta The Guardian-lehdelle. Falkowski ei osallistunut tutkimukseen.

Useat tutkijat katsovat, että maapallolla on nyt käynnissä kuudes suuri joukkosukupuutto. On arvioitu, että vain 50:n viime vuoden aikana puolet maapallon eläimistä on hävinnyt.

Luonnonvaraisista nisäkkäistä on jäljellä enää kuudesosa, ja kolmen vuosisadan intensiivinen valaanpyynti on hävittänyt merinisäkkäistä noin 80 prosenttia.

Falkowskin mielestä tutkimuksesta voidaan poimia kaksi isoa havaintoa.

”Ensinnäkin ihmiset osaavat hyödyntää luonnon resursseja äärimmäisen tehokkaasti. Ihmiset ovat lahdanneet luonnonvaraisia nisäkkäitä ruoaksi tai huvin vuoksi käytännössä kaikilla mantereilla. Toiseksi, kasvien osuus maapallon biomassasta on täysin ylivoimainen, ja suurin osa tästä biomassasta on puuta”, Falkowski tiivistää.

”Meidän ruokatottumuksillamme on valtava vaikutus eläinten ja kasvien elinympäristöihin. Toivoisin, että ihmiset sisäistäisivät tämän tutkimuksen maailmankuvaansa”, Milo sanoo.

Jos kaikki elämä pyyhkiytyisi maapallolta, kuvitteelliset tulevaisuuden arkeologit voisivat löytää joka ikiseltä mantereelta valtavan määrän kananluita. Ihmisen ruoaksi kasvatetaan ja tapetaan joka vuosi kymmeniä miljardeja kanoja.

Niiden fossiloituneet luunkappaleet ihmisasutuksen liepeillä kertoisivat tulevaisuuden tutkimusmatkailijoille ajasta, jolloin ihminen hallitsi maailmaa.

Miljardien vuosien saatossa nuoret kvasaarit ovat suihkunneet maailmankaikkeuden täyteen kuumaa seitinohutta atomirihmaa.

Tähtitieteilijät ovat keksineet vastauksen arvoitukseen, missä liki puolet aineesta piileksii.

Nyt ei puhuta pimeästä aineesta saati pimeästä energiasta, joita kosmologisten teorioiden mukaan pitäisi olla maailmankaikkeuden massaenergiasta peräti noin 95 prosenttia. Kyse on siitä tavallisesta aineesta, josta koostuvat tähdet, planeetat, kivet, eläimet ja me itse.

Tavallinen aine on enimmäkseen protoneita ja neutroneita sekä näistä muodostuvia atomeita. Kaiken järjen mukaan atomeiden pitäisi olla kasaantuneina galaksien tähtiin, planeetoihin ja mustiin aukkoihin.

Lähiavaruudessa tehtyjen astronomisten havaintojen mukaan näissä massakeskittymissä on kuitenkin ainetta vain noin 60 prosenttia siitä, mitä pitäisi olla, ja loput noin 40 prosenttia on teillä tietymättömillä.

”Pitäisi olla” viittaa siihen, että kun katsotaan putkilla hyvin kauas eli varhaiseen maailmankaikkeuteen, tämä puuttuva aine on siellä massakeskittymissään.

Looginen ratkaisu puuttuvan aineen ongelmaan on se, että galaksit ja kvasaarit ovat vuosimiljardien saatossa pyörteissään ja myrskyissään syösseet osan aineesta galaksien väliseen avaruuteen. Siellä se olisi jonkinlaisina kuumina rihmoina. Tätä oletettua kaasua on kutsuttu nimellä whim (warm-hot intergalactic medium).

Kvasaari on teini-ikäisen galaksin keskustassa riehuva musta aukko, joka imee valtavalla massallaan lähiavaruuden ainetta itseensä. Mustaa aukkoa ympäröivässä pyörteessä kaikki aine ei puristu mustan aukon sisään vaan sinkoaa avaruuteen.

Nämä suihkuvirtaukset lähtevät liki valon nopeudella, ja tässä vauhdissa aine säteilee valtavasti energiaa. Se selittää kvasaarien kirkkauden.

Whim-teorian todentaminen on ollut vaikeaa. Galaksit ja kvasaarit näkyvät kyllä hyvin, mutta on liki mahdotonta havaita niiden tyhjyyteen ruiskimaa ainepulveria. Galaksien välisessä avaruudessa painovoima on olematon, ja kaasurihma on hyvin harvaa.

Kaasuatomit ovat väistämättä kuumia ja nopeita. Niiden lähtönopeuden on täytynyt olla valtava, jotta ne ylipäätään ovat päässeet karkuun mustan aukon ja galaksin painovoimasta.

Ja kun ne kerran pääsevät galaksienväliseen avaruuteen, ne eivät siitä juuri viilene tai hidastu, koska hillittömässä väljyydessä ne eivät törmää mihinkään, tuskin edes toisiinsa.

Whim-kaasun kuumuus saa aikaan sen, että maailmankaikkeuden yleisin atomi vety on yleensä ionisoituneessa muodossa. Se on siis pudottanut ainoan elektroninsa pois.

Galaksien välistä whim-kaasua on yritetty kiivaasti jäljittää, mutta laihoin tuloksin. Syy on luultavasti juuri elektronien putoaminen vilkkaan whim-hiukkasen kyydistä.

Tämä kesänä kansainvälinen tutkijaryhmä ilmoitti Naturessa löytäneensä whim-pölyä. He katsovat todistaneensa, että puuttuvan aineen arvoitus on nyt ratkaistu: 40 prosenttia aineesta on galaksien välisessä avaruudessa.

Tutkijat analysoivat valon kulkua kaukaisen kvasaarin 1ES 1553+113 ja meidän välillä. Tarkemmin sanoen he havainnoivat matkalla tapahtuneita spektrimuutoksia. Havainnot tehtiin Euroopan avaruusjärjestön Esan XXM-Newton avaruusteleskoopilla.

Koska vety ei tässä tarkoituksessa toimi, tutkijat tekivät löytönsä hapesta.

Whimin kova meno pudottaa happiatomistakin elektronit, mutta kun niitä on alkujaan kahdeksan, jotkin voivat sinnitellä mukana.

Kvasaarista matkannut suihku kohtasi matkallaan happiatomeita, joita kiersi kaksi elektronia, ja tämä riitti siihen, että galaksien välinen happi voitiin havaita spektrissä.

”Löysimme puuttuvat baryonit”, astrofyysikko Michael Shull Coloradon yliopistosta sanoo tiedotteessa.

Baryoni on yleisimmin protoni tai neutroni, joista atomien ytimet koostuvat. Maailmankaikkeuden ainesosasten kokonaismassasta puhuttaessa baryoni on käytännössä synonyymi tavalliselle aineelle.

Tropiikissa suot sen sijaan alkavat muuttua hiilen lähteiksi.

Suot torjuvat tehokkaasti ilmastonmuutosta, koska ne imevät enemmän hiiltä kuin päästävät sitä ilmaan.

Kasvit kukoistavat lyhyen hetkensä suon pinnalla, kunnes kuolevat, painuvat syvyyksiin ja osittain muuttuvat turpeeksi. Samalla suon vesissä bakteerit hajottavat kasvien osia ja turvetta, mikä päästää ilmaan hiilidioksidia ja metaania.

Tällä haavaa tasapaino on sillä tolalla, että kasveja vajoaa suohon enemmän kuin bakteerit ehtivät hajottaa eloperäistä ainesta. Maapallon pohjoisilla soilla – etenkin Venäjällä ja Kanadassa mutta myös Suomessa – neliömetrille varastoituu vuodessa keskimäärin 23 grammaa hiiltä.

Aikojen saatossa maailman soiden turpeeseen on tallentunut noin 600 gigatonnia hiiltä. Se on moninkertainen määrä suhteessa siihen, mitä ihminen on päästänyt ilmakehään fossiilisia polttoaineita polttamalla.

Kun ilmasto lämpenee, hiilensidonta pohjoisilla soilla voimistuu entisestään, sanoo Helsingin yliopiston ympäristömuutoksen professori Atte Korhola.

”Lämpötilan nousu pidentää kasvien kasvukautta ja vajoavaa kasviainesta syntyy enemmän. Lämpötilan noustessa myös bakteerien hajotustoiminta vilkastuu, mutta kasvien kasvua kiihdyttävä vaikutus on suurempi”, hän selittää.

Korhola sekä Minna Väliranta Helsingin yliopistosta, Pirita Oksanen Lapin yliopistosta ja Markku Mäkilä Geologian tutkimuskeskuksesta olivat mukana kansainvälisessä tutkimuksessa, jossa yhteensä 75 tutkijaa ympäri maailmaa arvioi soiden palautemekanismeja. Tutkimus julkaistiin Nature Climate Change -lehdessä.

Metsien hiilinielusta on väännetty voimakkaasti viime vuosina, mutta suot ovat vielä ilmastopolitiikan ulkopuolella. Tähän pitäisi tulla Korholan mukaan muutos.

”Soiden luonnontilan suojelu ja tuhoutuneiden soiden ennallistaminen on hiilinielun vahvistamista, ja se pitäisi ottaa kansainvälisiin ilmastoneuvotteluihin päästövähennyksenä samalla tavoin kuin metsät”, Korhola sanoo.

”Muutama vuosi sitten tapasin IPCC:n [Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli] silloisen johtajan Rajendra Pachaurin, eikä hän edes tiennyt, mikä suo on.”

Soiden rooli palautemekanismina muuttuu, kun tarkasteluun otetaan tropiikin suot. Tropiikin lämmössä bakteerien hajotustoiminta on jo nyt varsin vilkasta.

Tällä haavaa trooppiset suot ovat hiilinielunsa osalta nollapisteessä, eli niihin vajoaa kasvimassan seassa hiiltä jotakuinkin saman verran kuin bakteeritoiminta vapauttaa hiiltä kasveista ja turpeesta.

Naturen tutkimuksen mukaan ilmaston edelleen lämmetessä tropiikin suot kääntyvät lähivuosikymmeninä hiilinielusta hiilen lähteeksi. Hajotustoiminta pääsee niskan päälle, ja soista vapautuu enemmän hiiltä kuin niihin sitoutuu.

Tropiikin soiden osalta palautemekanismi kääntyy siis lämpenemistä kiihdyttäväksi.

Maapallon lämpötilan noustessa tropiikin soiden päästöt kiihtyvät niin paljon, että noin vuoden 2100 paikkeilla maapallon suot kokonaisuudessaan päästävät enemmän hiiltä ilmakehään kuin sitovat sitä.

Korhola korostaa, että vaikka tropiikissa suot muuttuisivat hiilinielusta hiilen lähteeksi, ne on silti järkevintä yrittää pitää soina.

”Jos niitä nopeasti ojittaa ja muuttaa eukalyptusplantaaseiksi tai kookosöljypelloksi, niin yhdessä hujauksessa ilmaan pääsee paljon hiilidioksidia”, hän sanoo.

Soiden alla on turpeessa valtava hiilivaranto. Veden alla kosteissa oloissa se pysyy jotakuinkin stabiilina, mutta ojittaminen sysää ravinteet liikkeelle. Ja kun turve kuivuu, sitä pääsevät hajottamaan paljon useammat eliöt kuin kosteassa suossa.

Myös maastopalot iskevät helposti kuivuneeseen turpeeseen, jolloin varastoitunut hiili karkaa ilmakehään.

Sama ongelmakenttä liittyy soiden kuivaamiseen Suomessa.

”Etenkin havumetsävyöhykkeen suot ovat ilmastonmuutoksen tärkeitä hillitsijöitä. Luonnontilaisia soita ei Etelä-Suomessa enää pitäisi ojittaa, ottaa energiantuotantoon tai muuttaa asuinalueiden pohjiksi, vaan niiden pitäisi antaa olla soina”, Korhola sanoo.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä13935
Liittynyt16.3.2005

Pohjoisen suot hillitsevät ilmastonmuutosta

Käyttäjä6329 kirjoitti: Että se siitä Tiede-lehden artikkelin tasosta. Täsmälleen noin. Jos tutkimus ei ole IPCC:n 97 % konsensustoima ja 100 % vertaisarvioima, niin sen täytyy olla huuhaata. Varsinkin jos tekijä ei ole virallisesti ilmastoteologi.
Lue kommentti

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi. Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.