Kaikkein aikojen voimakkaimpien myrskyjen joukkoon lukeutuva supertaifuuni Haiyan surmasi Filippiineillä ainakin 10 000 ihmistä, yli 600 000 joutui jättämään kotinsa ja miljoonat ovat välittömän avun tarpeessa. Tuulet puhalsivat yli 300 kilometrin tuntinopeudella, nostattivat metrien korkuisia aaltoja ja piiskasivat kaatosateen maahan ankaralla voimalla. Onko tällaiseen tottuminen? Ilmastotutkijoiden mukaan on – eikä pelkästään seuduilla, joilla myrskyjä on ollut ennenkin.

Ilmastonmuutoksen kieltävien vakioväitteenä on todeta, että ilmasto on vaihdellut aina eikä ihmisen toiminnalla ole mitään tekemistä asian kanssa. Uskonasioissa mitkään todisteet eivät tunnetusti riitä, mutta yhdysvaltalaistutkijat ovat vastikään julkaisseet tutkimuksen, jonka mukaan sademäärien kasvuun ja sadealueiden siirtymiseen vaikuttavat nimenomaan ”ulkoiset” tekijät – eli ihminen.

Tutkimuksen mukaan kasvihuonekaasujen lisääntyminen ja stratosfäärin otsonikato aiheuttavat maailmanlaajuisesti sademäärien kasvua ja jakautumista aiemmasta poikkeavalla tavalla. Asiaa ei ole helppo osoittaa, sillä havaintoaineistossa on runsaasti kohinaa, sademääriin vaikuttavia tekijöitä on paljon ja laskentamalleissa on usein virhelähteitä.

Muutokset sademäärissä ovat kuitenkin ilmastonmuutoksen merkittävimpiä seurauksia, mutta kuten tutkijat toteavat, ne ovat myös huonoimmin tunnettuja. Kasvihuonekaasujen määrän kasvu vaikuttaa mallien mukaan sademääriin ensinnäkin nopeuttamalla hydrologista kiertoa – lämpötilan noustessa haihdunta kasvaa – ja toisaalta muuttamalla ilmakehän virtausjärjestelmiä siten, että maapallon trooppinen vyöhyke laajenee, jolloin sekä sade- ja myrskyalueet että kuivat seudut siirtyvät kauemmas päiväntasaajasta.

Kate Marvel ja Céline Bonfils ovat kehittäneet Lawrence Livermoren kansallisessa laboratoriossa Kaliforniassa tilastollisen menetelmän, jolla voidaan tarkastella yhtä aikaa kumpaakin ilmiötä ja samalla erottaa ihmisen vaikutus luonnollisista vaihteluista.

Verrattuaan saamiaan tuloksia yli 30 vuoden aikana tehtyihin mittauksiin he totesivat sademäärien todellakin kasvaneen ja myrskyjen voimistuneen sekä samalla siirtyneen päiväntasaajaseuduilta kohti napa-alueita. Samanaikaisesti havaittujen ilmiöiden selitykseksi ei tutkimuksen mukaan riitä ilmaston luonnollinen vaihtelu.

Tutkimus julkaistiin 11. marraskuuta Proceedings of the National Academy of Sciences -tiedejulkaisussa ja alkuperäinen artikkeli löytyy täältä.

Tänään Tukholmassa julkistetun hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin IPCC:n raportin mukaan lämpötilan nousu maailmanlaajuisesti on pahimmillaan lähes viisi astetta.

IPCC:n uusimman raportin ilmastotiedettä käsittelevä ensimmäinen osa hyväksyttiin tänään IPCC:n kokouksessa Tukholmassa ja siinä esitetyn vakavimman tulevaisuuskuvan mukaan maapallon keskilämpötila voi nousta vuosisadan loppuun mennessä lähes viisi astetta. Kansainvälisesti asetettu tavoite lämpötilan nousun rajoittamisesta kahteen asteeseen edellyttäisi kasvihuonekaasupäästöjen rajua vähentämistä.

Raportissa arvioidaan neljää uutta kasvihuonekaasuskenaariota. Näistä vaihtoehdoista vakavin, nykytahdilla kasvavat kasvihuonekaasupäästöt, johtaisi maapallon keskilämpötilan kohoamiseen viime vuosikymmenten tasoon verrattuna lähes kolmesta viiteen astetta vuoteen 2100 mennessä. Jos taas päästöt onnistuttaisiin kääntämään nopeaan laskuun jo vuoden 2020 tienoilla, lämpötila nousisi silti noin asteen.

Raportissa tuodaan painotetusti esiin merien merkitys ilmastonmuutoksessa, sillä yli 90% lisääntyneestä lämmöstä varastoituu valtameriin.

”On tärkeää tiedostaa, että ilmakehän lämpeneminen on ainoastaan yksi merkki ilmastonmuutoksesta. Nyt meillä on syvällisempää tietoa myös merien merkityksestä”, toteaa Ilmatieteen laitoksen pääjohtaja ja Suomen IPCC-ryhmän puheenjohtaja Petteri Taalas.

Lämmön varastoituminen meriin selittää osaksi sen, että ilmakehän lämpeneminen ei etene tasaisesti. Ilmastossa esiintyy vuosien ja vuosikymmenten välistä luonnollista vaihtelua, jolloin lämpeneminen välillä kiihtyy ja välillä hidastuu.

Jäätiköiden sulaminen ja meriveden lämpölaajeneminen nostavat merien pintaa. Valtamerien pinta on kohonnut aikavälillä 1901–2010 keskimäärin 1,7 mm vuodessa, vuosina 1971–2010 2,0 mm vuodessa ja vuosina 1993–2013 keskimäärin jo 3,2 mm vuodessa. Merenpinnan nousu kiihtynee ja jatkuu vuosisatoja. Merien on havaittu myös happamoituvan, kun ne sitovat ilmakehän lisääntyvää hiilidioksidia.

Ilmastonmuutos voimakkainta arktisella alueella

Maapallon lämpötila on kohonnut keskimäärin 0,85 astetta vuodesta 1880. Lämpenemisen tahti on ollut kiihtyvää: raportin mukaan viimeiset kolme vuosikymmentä ovat olleet maailmanlaajuisesti lämpimämpiä kuin yksikään aikaisempi vuosikymmen vuodesta 1850 alkaen.

Raportti vahvistaa tietoa, että ilmastonmuutoksen eteneminen näkyy voimakkaimmin pohjoisilla alueilla. Havaintotietojen mukaan arktisen merijään vuosittain peittämä alue on pienentynyt. Myös kevään lumipeite pohjoisella pallonpuoliskolla on kutistunut. Lumi- ja jääpeitteen vähenemisen arvioidaan jatkuvan tulevaisuudessa.

Tieteen viesti päättäjille yhä vahvempi

Ilmastonmuutoksen tieteelliseen taustaan keskittyvä ensimmäinen osaraportti vahvistaa entisestään IPCC:n vuosina 1990, 1995, 2001 ja 2007 julkaisemissa raporteissa esille tulleita tutkimustuloksia ilmastonmuutoksen etenemisestä.

”Tiedemaailma on heittänyt pallon meille päätöksentekijöille. Tosiasioiden tunnustaminen ei esiteltyjen faktojen valossa pitäisi olla vaikeaa. Nykyisen päästökehityksen tuloksena syntyvää maailmaa ei toivo kukaan. Kuten raportissa todetaan, päästöt on saatava roimaan laskuun jo ennen vuotta 2020 ja puoliintumaan vuoteen 2050 mennessä. Tämä vaatii rohkeita ja vastuullisia päätöksiä sekä kansallisesti että kansainvälisesti, kuten 2015 Pariisissa hyväksyttäväksi tuleva globaali ilmastosopimus”, ympäristöministeri Ville Niinistö sanoo.

IPCC:n viides arviointiraportti koostuu nyt julkistetun raportin ohella ilmaston muutosten vaikutuksia sekä niihin sopeutumista ja ilmastonmuutoksen hillintää käsittelevistä raporteista. Nämä valmistuvat maalis–huhtikuussa 2014. Kaikkien osaraporttien yhteenveto valmistuu syksyllä 2014.

IPCC on hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli (Intergovernmental Panel on Climate Change), jonka ovat kutsuneet koolle Maailman ilmatieteen järjestö WMO ja YK:n ympäristöohjelma UNEP. Paneelin tavoitteena on tukea ilmastopoliittista päätöksentekoa. Sen tehtäviin kuuluu mm. arvioida ilmastonmuutosta ja sen vaikutuksia koskevaa tieteellistä tietämystä sekä erilaisia muutoksia rajoittavia toimenpiteitä. Raportin tekoon osallistui vuosina 2010–2013 noin 831 kirjoittajaa, joista viisi oli Suomesta.

Teksti perustuu Ilmatieteen laitoksen tiedotteeseen.

Ranskalainen tutkimusvene Tara on parhaillaan Pohjoisella jäämerellä ja päivän kuva on eiliseltä, jolloin Siperian pohjoispuolella olevalla Laptevinmerellä myrskysi oikein kunnolla. Taran aikomuksena on kulkea Koillisväylän läpi ilman jäänmurtajan avustusta, mikä näyttääkin onnistuvan: pohjoiset merialueet ovat ennätyksellisen vähäjäisiä ja jopa pienellä (tosin metallisella) veneellä pääsee kulkemaan näitä aikaisemmin kesälläkin läpitunkemattomia meriä.

Matkanteko on kuitenkin haastavaa, sillä viime päivien rajun myrskyn lisäksi meressä on toki jäätä. Ajoittain noin 60% pinta-alasta on jäätä, joten venettä pitää sommata koko ajan suurimpia jääkappaleita väistellen – mikä on haastavaa ja vaikeaa voimakkaassa tuulessa. Veneen kapteeni Loïc Vallette valvoi viime viikolla kaksi päivää, kun merenkäynti oli kovinta ja jäätä oli eniten.

Tara ei ole yksin: myös 14-metrinen puolalaislaiva on menossa samaan suuntaan.

Ranskan television sivuilla on videota www.france3.fr/evenements/expedition-tara-arctique-thalassa Taralta ja Tiedetuubin juttu Taran matkaanlähdöstä on täällä.

Tiedetuubi aloittaa yhteistyön australialaisen akateemisen nettijulkaisun The Conversationin kanssa kääntämällä heidän kiinnostavia artikkeleitaan suomeksi. Ensimmäisessä jutussa Monash -yliopiston Ailie Gallant ja Melbournen yliopiston Sophie Lewis taustoittavat ilmastotutkimuksen historiaa - juuri sopivasti ennen syyskuussa julkistettavaa hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) viidettä raporttia.

Ranskalainen Tara Expedition on omalaatuinen tutkimusmatka Jäämerelle. 36-metrinen, metallinen, varta vasten vaikeita jääolosuhteita varten tehty alus lähti 19. toukokuuta kolmannelle matkalleen kohti pohjoista.

Ensimmäisen kerran Tara seilasi arktisia meriä vuonna 2006; se lähti neitsytmatkalleen elokuussa 2006 ja vietti tutkijaryhmä mukanaan kaksi vuotta Jäämeren jäämassojen mukana ajautuen tällä Tara Arctic -purjehduksellaan, kunnes palasi takaisin Ranskaan helmikuussa 2008.

Matka oli osa kansainvälistä polaarivuotta ja sen tutkimusohjelmaa, sekä kuului myös DAMOCLES (Developing Arctic Modelling and Observing Capabilities for Long-term Environmental Studies) -tutkimukseen.

Matka oli samankaltainen kuin norjalaistutkijoiden Fridtjof Nansenin, Otto Sverdrupin, Oscar Wistingingin ja Roald Amundsenin 1800-luvun lopussa mm. Fram-aluksella tekemät matkat pohjoiseen; jään mukana liikkuminen on hyvä tapa tehdä pitkäkestoisia tutkimuksia ja selvittää miten jää liikkuu pohjoisella merellä. Lisäksi se on käytännössä ainoa tapa liikkua vaikeissa jääolosuhteissa, missä nykyisilläkin jäänmurtajilla olisi vaikeuksia tehdä matkaa omin moottorein.

Taran toinen matka, Tara Oceans, alkoi vuonna 2009 ja päättyi viime vuonna. Nyt pohjoisessa ajelehtimisen sijaan se teki maailmanympärimatkan hiilidioksidimittauksia tehden ja merian mikro-organismeista näytteitä keräten.

Tämän nyt alkaneen matkan tarkoituksena on purjehtia pohjoisen jäämeren ympäri kesäkauden aikana jääolosuhteita tutkien. Suunnitelman mukaan Tara kulkee kuuden kuukauden aikana 25 000 km pohjoisnapaa ympöröivää jääpeitettä seuraten ja välillä maihin poiketen. Nyt pelkän tutkimisen lisäksi Taran matkalla halutaan kiinnittää huomiuota ilmastonmuutokseen ja siihen, millä nopeudella pohjoisen jäätilanne on muuttumassa.

Aluksen ylläpito maksaa noin kolme miljardia euroa vuodessa ja summa saadaan kokonaan lahjoituksista ja yksityisistä varoista. Voit tukea Taraa helpoiten ostamalla tuotteita sen nettisivujen verkkokaupasta.

Mauna Loan havaintoasemalla Havaijilla mitattiin torstaina eräs korkeimmista koskaan saaduista hiilidioksidin pitoisuusarvoista ilmakehässä.

Yhdysvaltain liittovaltion sää- ja valtamerentutkimusorganisaatio NOAA aloitti rutiininomaiset hiilidioksidin päivittäismittaukset vuonna 1958 ja sen jälkeen lukemat ovat kasvaneet 1950-luvun lopun 0,7 ppm:stä viimeisen vuosikymmenen arvoon 2,1 ppm vuodessa. Lyhenne ppm (part per million) tarkoittaa yhtä miljoonasosaa, ja sitä käytetään usein mm. kaasujen pitoisuuksia ilmoitettaessa.

Torstaina 9. toukokuuta Havaijilla sijaitsevan Mauna Loan tulivuoren rinteellä olevalla tutkimusasemalla arvo nousi nipin napin yli 400 ppm:n, mutta päivän keskiarvoksi kirjattiin lopulta "vain" 399,89 ppm.

Jo aikaisemmin viime vuonna 400:n raja meni rikki Alaskassa, ja koska ilmastokierron vuoksi pohjoinen pallonpuoli on aina hieman edellä etelää, on odotettavissa, että pian 400 ppm:n taso saavutetaan myös eteläisellä pallonpuolella. Mauna Loa on maailman pisimpään hiilidioksidimittauksia tehnyt tutkimusasema, joten sen tulokset ovat erityisen kiinnostavia, koska ne näyttävät selvästi hiilidioksidin jatkuvan määrän kasvun.

Ilmastonmuutos näkyy monen muun asian ohella jäätiköiden pienemisenä, vetäytymisenä ja katoamisena. Kuvapari esittää Alaskassa sijaitsevaa Carroll-jäätikköä, joka on osa Glacier Bayn kansallispuistoa. Ylempi kuva on elokuulta 1906 ja alempi kesäkuulta 2004. Sama ilmiö on havaittavissa kautta maailman, monin paikoin hyvin dramaattisena. Esimerkiksi Montanaan Yhdysvaltoihin vuonna 1910 perustetussa Glacier National Parkissa eli “jäätikkökansallispuistossa” oli tuolloin 150 jäätikköä, mutta sata vuotta myöhemmin niitä oli enää 25. Jäätiköiden katoaminen tarkoittaa muutakin kuin jään sulamista. Se muuttaa ekosysteemien elinoloja, kun kesällä ei enää olekaan käytettävissä jäätiköiden sulamisvesiä. Entisten jäätiköiden alueilla järvivesien lämpötilat nousevat, metsäpalot yleistyvät ja erilaisten puuntuholaisten määrät lisääntyvät.
© Charles Will Wright (ylempi kuva) ja Bruce F. Molnia (alempi kuva); Glacier Photograph Collection. Boulder, Colorado USA: National Snow and Ice Data Center/World Data Center for Glaciology.

Malarialla ja monsuunisateilla on suora yhteys, joten monsuunikauden parempi ennustaminen auttaa varautumaan paremmin malariariskiin. Intialaisten terveysviranomaisten kannattaa tarkkailla ennen kaikkea Etelä-Atlantin pintaveden lämpötilaa.

Nature-tiedelehden tuoreessa ilmastonmuutoserikoisnumerossa julkaistiin kiinnostava kansainvälisen tutkimusryhmän tutkimus, missä eteläisen Atlantin valtameren veden pintalämpötilan ja luoteis-Intian sademäärän sekä alueen malarian esiintymisen väliltä löydettiin yhteys.

Lähtökohtana olivat yksinkertaisesti tilastot sekä yleisesti tunnettu tieto siitä, että malariatapauksia on enemmän silloin, kun monsuuni tuo tulvia ja seisovaa vettä alueille, jotka yleensä ovat kuvia. Intian luoteisosat ovat tästä hyvä esimerkki, sillä malariaa on siellä käytännössä vain vuoden sateiseen aikaan. Malariahyttyset muhivat vedessä ja levittävät sairautta sitä enemmän, mitä sateisempi vuosi on.

Tutkijat ottivatkin yksinkertaisesti malariatapauksien määrän Intiassa ja vertasivat sitä meriveden pintalämpötilaan eri puolilla maapalloa. Pintalämpötila vaikuttaa laajasti sääilmiöihin ja ilmakehän vesikiertoon. Yllättäen tilastoissa Intian kuivien alueiden malariatapauksen ja eteläisen Atlantin väliltä löytyi hyvin tiukka yhteys.

Tälle yhteydelle löytyi selitys ilmastomalleista: simulaatioissa veden lämpötilaa vaihdeltiin viileämmäksi ja lämpimämmäksi eri puolilla maailman meriä, jolloin paitsi että laskennalliset tulokset vastasivat erittäin tarkasti mitattuja tietoja, onnistuttiin reaalimaailman ilmastokiertoa sekä sateita ennustamaan. Normaalia kylmempi pintavesi sai aikaan sen, että Etelä-Atlantille muodostui korkeapainetta, mikä sai aikaan lämpimämmän, kostean ilmamassan nousemisen Intian valtamerestä kohti Intiaa. Sen sisältämä vesihöyry edelleen tiivistyi mantereen päällä viiletessään sateena maahan.

Sateen ja malarian välinen yhteys puolestaan tiedetään jo aikaisempien tutkimusten perusteella, joten kun pintalämpötilan kehittymisen perusteella sadekauden voimakkuus pystytään ennustamaan jotakuinkin luotettavasti jo neljä kuukautta etukäteen, voidaan malarialääkitystä esimerkiksi varata riittävästi jo ennalta.

Naturessa julkaistussa tutkimuksessa pystyttiin 26 vuoden ajalta ennustamaan malarian esiintyminen 21 vuotena. Hieman yllättäen El Niñon kaltainen voimakas ja laaja sääilmiö ei vaikuta niin paljoa malariatapausten määrään, kuin aikaisemmin on arveltu.

Nature Climate Change, 2013. doi: 10.1038/NCLIMATE1834.

Kuva Wikipediasta