Mitä maapallolle tapahtuu, jos ilmastonmuutosta ei hillitä? Hirvittävä vastaus löytyy historiasta

Ilmasto lämpenee paljon nopeammin kuin 20 vuotta sitten odotettiin, kirjoittaa akatemiatutkija J. Sakari Salonen.

Kansainvälinen ilmastopaneeli IPCC julkaisi elokuussa 2021 kuudennen arviointiraporttinsa. Lämpeneminen etenee, mutta mahdollisten tulevaisuuksien kirjo on edelleen laaja.

Maapallon keskilämpötilan nousuksi vuoteen 2100 mennessä ilmastopaneeli arvioi jotain puolentoista ja neljän ja puolen asteen välillä. Lukema on kiinni siitä, miten määrätietoisesti ihmiskunta hidastaa kasvihuonekaasujen päästöjä.

Tulevia vuosikymmeniä koskevien ennusteiden lisäksi IPCC:n raportit ovat sisältäneet myös ilmastohistoriallisen perspektiivin. Ideana on peilata nykyistä ja tulevaa muutosta parhaaseen tietämykseen maapallon menneistä ilmastovaihteluista.

Me paleoklimatologit tutkimme vuosituhansien takaisia ilmastoja esimerkiksi puiden vuosirenkaiden sekä jäätiköiden ja maaperän kerrostumien perusteella. Muinaisilmastot kertovat luonnollisen vaihtelun rajoista. Aikaisemmat lämpökaudet antavat konkreettista vertailuaineistoa, kun tutkimme esimerkiksi ekosysteemien ja mannerjäätikköjen herkkyyttä lämpenemiselle.

Maapallo on lämmennyt teollisella ajalla enemmän kuin sataantuhanteen vuoteen

Jo vuosituhannen vaihteessa, IPCC:n kolmannessa raportissa, pidettiin erittäin todennäköisenä, ettei ilmaston tuolloinen lämpeneminen selittynyt ilman ihmisen vaikutusta. Tämän vuoden raportissa viimeinenkin epävarmuus on hälventynyt. Nykyinen, noin 1,1 asteen lämpeneminen on kaukana luonnollisen vaihtelun ulkopuolella: teollisella ajalla tapahtunut lämpeneminen on arvioitu suurimmaksi ainakin sataantuhanteen vuoteen.

Kehittyvien arvioiden taustalla ovat paitsi yhä parantuneet aikasarjat menneistä muutoksista myös se, miten nopeasti ilmastonmuutos on edennyt. Kuuden–seitsemän vuoden välein julkaistujen raporttien väleillä tapahtunut lämpeneminen on ollut reilun asteen kymmenesosan luokkaa.

125 000 vuotta sitten vallinnut Eem-kausi ei ole enää riittävä vertailukohta

Kun aloitin paleoklimatologiaan perehtymisen 1990-luvun lopulla, yksi menneistä ilmastovaiheista oli jo tunnistettu kiinnostavaksi vertailukohdaksi nykyiselle ilmastonmuutokselle. Noin 125 000 vuotta sitten ennen viime jääkautta vallinnut Eem-kausi oli viimeisin kerta, kun ilmasto lämpeni selvästi esiteollista tasoa korkeammalle. Maapallon keskilämpötilan arvioidaan tuolloin nousseen noin asteella.

Kuten nykyään, Eem-kaudellakin lämpeneminen korostui korkeilla leveysasteilla. Soklin Eem-kautisten fossiililöytöjen perusteella lämpötilan arvioidaan nousseen Suomessa noin kahdella asteella. Eem-kauden vavahduttavin viesti kertoo mannerjäätikköjen herkkyydestä: varsin maltillista lämpenemistä seurasi peräti 6–9 metrin merenpinnan nousu, kun esimerkiksi Grönlannin mannerjäätiköstä suli arvion perusteella noin 20–60 prosenttia.

Nykyisen ilmastonmuutoksen nopeudesta kertoo se, että vain reilu parikymmentä vuotta myöhemmin, nuoren opiskelijan edettyä keski-iän kynnykselle, kaukainen lämpökausi alkaa olla riittämätön vertailukohta. Viime vuosikymmenien lämpeneminen on nostanut maapallon keskilämpötilan virherajojen puitteissa jo Eem-kauden tasolle.

Merivirtojen häiriö viilentäisi Eurooppaa, mutta ei riittäisi torjumaan lämpenemistä

YK:n arviot tältä syksyltä ennustavat nyt sovituilla päästörajoituksilla 2,7 asteen lämpenemistä. Sellaiselle joutuisimme hakemaan epävarmempia vastineita miljoonien vuosien takaa.

Yhden jokerikortin muodostavat Pohjois-Atlantin lämpimät merivirrat. Niiden on ennustettu heikkenevän ilmastomuutoksen seurauksena. Maaliskuussa 2021 mediatilaa sai uusi tutkimus, jonka mukaan merivirtojen kierto on nyt hitaimmillaan tuhanteen vuoteen.

Paleoklimatologeille tällaiset häiriöt eivät ole hypoteettisia vaan osa maapallon tutkittua historiaa. Menneisyydestä tunnetaan useita tapauksia, joissa jäätiköiden sulavedet ovat häirinneet valtameren kiertoa.

Viimeksi, noin 8 200 vuotta sitten, Atlantin merivirtojen tiedetään heikentyneen noin 50 prosentilla, kun jääkauden jäätiköiden sulavedet purkautuivat Pohjois-Amerikasta Atlantille. Euroopassa lämpötilan arvioidaan laskeneen noin kahdella asteella.

Tässä kohtaa historia kuitenkin tuskin toistaa itseään. Nykytilanne on poikkeuksellinen: mahdollinen merivirtojen hidastumisen aiheuttama viileneminen joutuisi kilpailemaan kasvihuonekaasujen lämmittävää vaikutusta vastaan. Merivirtojen häiriö aiheuttaisi todennäköisimmin vain lämpenemisen hidastumisen Euroopassa.

Merenpinta voi nousta metrin tai kymmenen metriä

Entä jäätiköt, kun lämpeneminen hiljalleen ohittaa Eem-kauden tason?

Joukko nimekkäitä jäätikkötutkijoita julkaisi Nature-lehdessä viime toukokuussa tutkimuksen, jossa ennustettiin Etelämantereen mannerjäätikön kehitystä eriasteisen lämpenemisen seurauksena. Tutkijoiden mukaan nykyinen noin kolmen asteen kehityskulku aiheuttaisi Etelämantereella sulamista, joka nostaisi merenpintaa noin puolellatoista metrillä vuoteen 2300 mennessä.

Pariisin vuoden 2015 ilmastosopimuksen tavoittelema lämpeneminen – enintään kaksi ja mieluiten vain puolitoista astetta – loiventaisi merenpinnan nousua jo merkittävästi, noin metriin.

Hyytävin tutkimuksen osa on kuitenkin ennuste kehityksestä, jos ihminen ei tekisi mitään päästörajoituksia. Tuolloin Etelämantereen jään hupeneminen kiihtyisi voimakkaasti jo tämän vuosisadan loppupuolella. Vuoteen 2300 mennessä merenpinta nousisi lähes kymmenellä metrillä. Tämä pahin kehityskulku lienee toivottavasti jo vältetty, kun lukuisat maat ovat Pariisin sopimuksen yhteydessä sitoutuneet merkittäviin päästövähennyksiin.

Jos lämpeneminen pysyy aisoissa, metaanikatastrofi vältetään

Viime vuoden loka–marraskuussa maapallon johtajat kokoontuivat Skotlantiin uuteen ilmastokokoukseen. Vaikkei Glasgow’n kokoontuminen ollut täydellinen menestys, valtiot voivat yhä taistella sen puolesta, että 1,5 asteen tavoite säilyisi tavoitettavissa.

Tämä parantaisi mahdollisuuksia välttää täysin hallitsematon merenpinnan nousu. Samalla olisi mahdollista pysyä verraten hyvin tunnettujen geologisten vertailukohtien, viimeisten noin kolmen miljoonan vuoden lämpökausien puitteissa.

Muinaiset lämpökaudet kertovat mannerjäätiköiden herkkyydestä ja tarjoavat samalla vertailukohtia ikirouta-alueiden metaanipäästöjen osalta. Merkit menneiden lämpökausien ilmakehän metaanipitoisuuksien vaihteluista rohkaisevat varovaisesti. Noin kahden asteen lämpeneminen – Pariisin sopimuksen ”turvarajan” sisällä pysyminen – ei ainakaan näissä tapauksissa vaikuta käynnistäneen metaanin laajamittaista vapautumista.

 

Esseen kirjoittaja on akatemiatutkija ja paleoklimatologian dosentti Helsingin yliopistossa. Essee on julkaistu Yliopisto-lehdessä 1/2022.