Eliölajien katoaminen lopullisesti on osa elämän historiaa. On arvioitu, että aikojen kuluessa maapallolla on kehittynyt noin neljä miljardia lajia. Niistä 99 prosenttia on kuollut sukupuuttoon. Lisäksi tunnemme viisi massasukupuuttoa eli ajanjaksoa, joiden kuluessa suurin osa maapallon eliölajeista on tuhoutunut.
Ensimmäinen massasukupuutto ordovikikauden lopussa 440 miljoonaa vuotta sitten tuhosi 86 prosenttia silloin pääosin merissä eläneistä eliölajeista. Viimeisin, liitukauden massasukupuutto 66 miljoonaa vuotta sitten tappoi dinosaurusten ja suurten liskojen lisäksi laajalti sanikkaispuumetsien ja merten lajistoa, yhteensä 75 prosenttia lajidiversiteetistä.
Kaikkein tuhoisin massasukupuutoista oli kahden edellä mainitun väliin sijoittunut permikauden sukupuutto 252 miljoonaa vuotta sitten. Se hävitti lähes kaikki maapallon lajeista, 96 prosenttia. Häviämiseen meni viimeisimpien arvioiden mukaan 60 000 vuotta, mitä voi pitää evolutiivisessa mittakaavassa silmänräpäyksenä.
Biodiversiteetin rapautuminen on siis maapallon historiassa hyvin tavanomaista. Olemmeko turhaan huolissamme nyt käsillä olevasta lajikadosta, kuudennesta sukupuuttoaallosta?
Lajikato on nyt nopeampaa kuin koskaan
Tutkijat käyttävät menneiden ja nykyisten sukupuuttovauhtien vertailemiseen yksikköä E/MSY. Yksikkö kertoo sukupuuttojen määrän lajimäärää ja aikayksikköä kohden. E/MSY-luku huomioi tuhoutuneiden lajien osuuden kaikista arvioidun ryhmän lajeista sekä sukupuuttoihin kuluneen ajan. Sukupuuttojen vauhdiksi muulloin kuin massasukupuuttojen aikana on arvioitu 0,1–2 E/MSY, mikä tarkoittaa, että maapallon normaalitilassa enintään kaksi lajia kymmenestätuhannesta kuolee sadassa vuodessa sukupuuttoon.
Varovaisimpienkin laskelmien mukaan lajikato on nyt huomattavasti nopeampaa kuin luonnon normaali sukupuuttovauhti. Viime vuosisadan alusta lähtien noin 70 nisäkäs-, 80 lintu-, 25 matelija-, 150 sammakkoeläin- ja 160 kalalajia on kuollut sukupuuttoon. Se vastaa E/MSY-arvoa välillä 8–30. Vertailun vuoksi: E/MSY-arviot viidelle aiemmalle suurelle sukupuuttoaallolle ovat välillä 0,1–10.
Jos kansainvälisen luonnonsuojeluliiton IUCN:n punaisella listalla olevat uhanalaisetkin lajit kuolevat sukupuuttoon, sukupuuttovauhti on vähintään 500 kertaa tai jopa tuhansia kertoja taustavauhtia nopeampaa.
Noin 200–500 vuoden kuluttua lajistostamme 75 prosenttia on tuhoutunut, vaikka nykyisen sukupuuttoaallon vauhti ei enää kiihtyisi vaan pysyttelisi samana. Lähes 500 vuotta kuulostaa pitkältä ajalta. Muistetaan kuitenkin, että aiempi huippuvauhtinen permikauden massasukupuutto vei 60 000 vuotta.
Myös elämän moninaistuminen massasukupuuton jälkeen on ollut hidasta. Lajien määrän palautuminen keskimääräiselle tasolle on vienyt sadoistatuhansista miljooniin vuosiin. Ihmislajin näkökulmasta se on aivan liian pitkä odotusaika. Kuudes massasukupuutto on suistamassa meidät geologisen historian [HMP2] nopeimpaan biodiversiteettikriisiin, josta paluu vaikuttaa ihmiskunnalle mahdottomalta.
Ja samalla kuudennen sukupuuttoaallon aiheuttaja on ihminen itse. Olemme noin sadan viime vuoden aikana tuhonneet huomattavasti enemmän kuin kaksi lajia kymmenestätuhannesta muokkaamalla luontoa maalla, merellä ja ilmassa.
Hiilen kierron muutokset sukupuuttoaaltojen taustalla
Dinosaurusten massasukupuutolla 66 miljoonaa vuotta sitten on kiehtova syy: Jukatanin niemimaalle iskeytynyt meteoriitti. Meteoriitin törmäys aiheutti valtavan paineaallon, minkä seurauksena ilmakehän koostumus ja ilmanlaatu muuttuivat dramaattisesti. Meteoriitin voima ei nykykonsensuksen mukaan kuitenkaan ollut ainoa lajikadon liikkeellepanija, vaan osatekijöinä toimivat mannerliikuntojen aiheuttamat ympäristömuutokset.
Kaikkien joukkotuhojen, myös liitukauden eli dinosaurusten ajan sukupuuttojen, taustalla ovatkin olleet eri syistä aiheutuneet muutokset ilmakehän koostumuksessa ja hiilen kierrossa.
Valtameret sitovat ilmasta hiilidioksidia, ja kun ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kasvaa, hiiltä siirtyy tehokkaammin ilmasta meriveteen. Merissä hiilidioksidi muodostaa hiilihappoa, joka pienentää veden pH-arvoa eli tekee vedestä happamampaa. Happamoituminen on katastrofaalista monille vesieliöille.
Esimerkiksi suurimmassa tuntemassamme sukupuuttoaallossa, permikauden jättisukupuutossa 252 miljoonaa vuotta sitten, valtamerten rikas vedenalainen elämä tuhoutui happamoitumisen vuoksi. Mannerlaattojen aktiivisuus kasvatti ilmakehän ja merten hiilidioksidipitoisuutta ja happamoitti maapallon merijärjestelmää johtaen lajien joukkotuhoon.
Ihminen on puuttunut nopeasti hitaisiin prosesseihin
Ympäristömuutoksia ymmärtääkseen on tiedostettava, että maapallon nykyiset olosuhteet ovat osa evolutiivisen ajan jatkumoa eli syvää aikaa. Maapallo on 4,5 miljardia vuotta vanha, ja täällä on ollut elämää ainakin 3,5 miljardin vuoden ajan.
Elinolosuhteisiin maapallolla ovat vaikuttaneet tuona aikana esimerkiksi miljoonien vuosien aikajänteellä tapahtuva mannerlaattojen liikkuminen sekä kymmenien- ja satojentuhansien vuosien mittakaavassa muuttuvat astronomiset syklit – maapallon kiertoradan muoto, akselin kulma ja akselin pyöriminen. Astronomiset syklit vaikuttavat auringon säteilyenergian määrän kautta lämpötilaan maapallon eri leveyspiireillä.
Miljoonien viime vuosien aikana olennainen syy maapallon lämpötilan muutoksiin olivat muutokset astronomisissa sykleissä. Ne säätelivät esimerkiksi jääkausien ja lämpimien kausien vaihtelua maapallolla.
Ympäristöjen muutoksissa keskeisiä olivat kuitenkin myös maapallojärjestelmän takaisinkytkennät eli se, miten asiat vaikuttavat toisiinsa. Auringon säteilymäärän muutokset aiheuttivat esimerkiksi jäätiköiden sulamista ja sitä kautta suurta vaihtelua merenpinnan tasossa sekä merten ja mannerten hiilivarastoissa.
Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus seurasi jääkausien ja lämpimien kausien vaihtelua, mihin vaikutti olennaisesti kasvillisuuden, maaperän ja merten muutokset ja rooli hiilensidonnassa. Eliökunta paitsi muokkautui muutoksien myötä, myös muutti ilmakehän koostumusta ja ilmastoa takaisinkytkentöjen kautta.
Näihin hitaisiin prosesseihin ihminen on vaikuttanut dramaattisesti vain muutamien vuosikymmenten aikana. Mannerlaattojen liikkeet ja astronomiset syklit ovat kyllä entisellään, mutta ihminen on ottanut käyttöön maapallolle miljoonien vuosien mittakaavassa syntyneet hiilivarannot, öljyn ja kivihiilen, ja vapauttanut niitä fossiilisina polttoaineina ilmakehään ennätystahtia.
Olemme puuttuneet hiilivarastoihin kajoamalla nopeasti moniin muihinkin aikaprosesseihin: kaadamme satavuotista metsää ja käytämme turvevaroja tuhatvuotisista soista, joihin hiili on varastoitunut pitkän ajan kuluessa. Mitä kaikkia vaikutuksia ilmastoon ja eliökuntaan hiilen nopealla vapauttamisella on takaisinkytkentöjen kautta? Sitä emme vielä täysin ymmärrä.
Hiilidioksidin määrä ilmakehässä on kääntynyt jyrkkään nousuun, ja maapallon lämpötila on noussut. Vaikka lopettaisimme vanhojen hiilikerrostumien käytön nyt, jo päästämämme hiili pysyttelee ilmakehässä vielä useita satoja vuosia, ja lämpötila nousee.
Koralliriutoista puolet on tuhoutunut
Käsillä olevaan kuudenteen sukupuuttoaaltoon on muitakin syitä kuin ilmastonmuutos. Hiilidioksidin määrän raju lisääntyminen ilmakehässä kuitenkin vaikuttaa dramaattisesti useisiin eliölajeihin. Lisäksi on vaikea arvioida, millaisia ristikkäisvaikutuksia nopealla muutoksella on, eli mihin muihin asioihin yksi muutos vaikuttaa. Yksi esimerkki tästä on koralliriuttojen kohtalo.
Ihmisen viime vuosikymmeninä ilmakehään päästämästä hiilidioksidista jopa kolmasosa on imeytynyt valtameriin. Erityisesti kalsiumkarbonaatista tai tuttavallisemmin kalkista koostuvat eliöt ovat vaarassa, sillä ne liukenevat happojen vaikutuksesta. Koralliriutat koostuvat pääosin kalkkikuorisista eliöistä, ja puolet niistä on tuhoutunut kahden viime vuosikymmenen aikana.
Koralliriutat peittävät vain tuhannesosan valtamerten pinta-alasta mutta edustavat neljäsosaa niiden lajidiversiteetistä. Riuttojen myötä on menetetty paitsi uskomatonta lajikirjoa, myös satojen miljoonien ihmisten ravinnonlähde ja talouden turva sekä suojapanssari myrskyjä vastaan.
Merten perustuotanto, eli yhteyttävien levien ja kasvien auringon valosta sitoma energiamäärä, vastaa puolta koko maapallon perustuotannosta, ja se on siksi globaalisti merkittävä hiiltä sitova kokonaisuus, aivan kuten Amazonin sademetsät. Molempien lajikato on suoraan ja takaisinkytkentöjen kautta yhteydessä niin ihmisen hyvinvointiin kuin ilmastonmuutokseenkin.
Geologiset kerrostumat auttavat ennustamaan tulevaa
Nykyhetken ympäristön toiminnan ja evolutiivisen aikajänteen – tuhansien ja miljoonien vuosien – välissä on lukemattomia ympäristön muutosprosesseja, jotka nivovat yhteen kaikkein pinnallisimman ja kaikkein syvimmän ajan.
Kallio, josta saamme raaka-aineita ja joka toimii rakenteidemme pohjana, syntyy ja muotoutuu miljoonien vuosien kuluessa. Maaperä, josta saamme pohjavettä ja jonka päällä peltomme ja metsämme kasvavat, kehittyi viime jääkaudella tuhansien ja kymmenientuhansien vuosien aikana.
Kuinka kauan jokin ympäristön tapahtumasarja kestää? Toistuuko se samankaltaisena? Kuinka laajalla alueella se vaikuttaa? Nämä ovat keskeisiä kysymyksiä ympäristömuutosten kehityskulkuja tarkasteltaessa, ja luotettavaa tietoa saadaksemme meidän on tarkasteltava paitsi viime vuosikymmenien myös hyvin pitkän ajan kehitystä.
Luonnosta löytyvät geologiset kerrostumat auttavat meitä ymmärtämään globaaleja vaikutusketjuja ja takaisinkytkentöjä, kuten maanpeitteen, jääkehän, merijärjestelmän ja aineiden kierron toimintaa ja yhteisvaikutuksia eri tilanteissa.
Fossiilikerrostumat, molekyyli-, alkuaine- ja isotooppikoostumusten muutokset ja jäätiköihin tallentuneet kaasut toimivat luonnon mittaussarjoina, joista saadaan yhä tarkentuvaa ja laadukkaampaa tietoa nykykriisin ymmärtämiseksi ja tulevaisuuden skenaarioiden testaamiseksi.
Luonnon arkistot, kuten kymmenien- ja satojentuhansien vuosien ikäiset järvi- ja merisedimentit, ovat kuin laboratorioita, joissa on aikojen kuluessa kokeiltu monenlaisia hypoteeseja. Säätelikö arktisten rantojen ekosysteemiä merijään sulaminen vai ravinteiden saatavuus? Kuinka nopeasti suoekosysteemi reagoi lämpenemiseen, mitä varoitusmerkkejä on havaittavissa ennen suurta muutosta? Miten ihminen vaikutti ympäristöönsä ennen teollistumista?
Menneisyyden ekologiaa päätöksentekoon
Tällaisen paleoekologisen tiedon ajallinen tarkkuus ja sisällöllinen monipuolisuus kehittyvät jatkuvasti. Luonnonsuojelutyössä ja ekosysteemipalvelujen suunnittelussa menneisyyden ekologia on yhä keskeisempi työväline.
Siitä tulee toivottavasti tulevaisuudessa vakiintunut tietolähde myös poliittiseen päätöksentekoon. Aina kun puutumme luontoon – kaadamme metsää, ojitamme soita ja räjäytämme kalliota uusien asuinalueiden tieltä – pitäisi ottaa huomioon luonnon palautumisaika ja teon vaikutukset muihin maapallojärjestelmän prosesseihin takaisinkytkentöjen kautta.
Ilmastolle ja luonnon monimuotoisuudelle haitalliset teot ovat useimmiten haitallisia myös ihmisille, ja siksi olisi yhteiskunnallisesti hyödyllistä sanktioida niitä ja toisaalta kannustaa luontoa säästäviä ratkaisuja lainsäädännöllä.
Miten paljon ihminen voi korjata?
Ympäristökriisi ja ympäristöhistoria esitellään tyypillisesti ihmiseen suhteutuvina ilmiöinä. Ihmistä ympäröivä luonto on ajautunut kriisiin, kun ihmisen ja luonnon vuorovaikutussuhteet ovat muuttuneet ajan kuluessa.
Samoin ihmisen ilmiömäinen ratkaisukyky nostetaan puheissa usein ympäristökriisin selättäjäksi, olemmehan matkanneet merenpohjasta avaruuteen, keksineet tietoverkot ja tekoälyn sekä kesyttäneet mikrobi-, kasvi- ja eläinlajeja käyttöömme.
Lajikadon yhteydessä kuulee joskus kysyttävän, eikö riittäisi, että säästäisimme itsemme lisäksi vain meitä ja yhteiskuntiamme hyödyttävät lajiston kulmakivet. Säilyttämällä vain tällä hetkellä merkittäväksi tietämämme osan biodiversiteettiä otamme kuitenkin riskin, että tuokin monimuotoisuus tuhoutuu jonkin aluksi kenties vähäpätöiseltä vaikuttavan palauteketjun seurauksena. Samalla hylkäämme vielä tuntemattoman osan luonnon meille tarjoamasta ravinto-, lääke- ja suojapotentiaalista, lopullisesti.
Kehittyvä teknologia voi tarjota uskomattomia ratkaisuja uskomattoman nopeasti, mutta ratkaisujen tulee kunnioittaa miljardien vuosien ikäistä maapallojärjestelmää toisiinsa kytkeytyneiden vaikutusketjujen ja aikaperspektiivien palapelinä. Syvän ajan tulisi olla keskeinen ohjenuora, kun kehitämme toimintaamme pitkäaikaisesti tasapainoisempaan suuntaan.
Teksti on muokattu Kuinka maailma pelastetaan -Tiedekulma-pokkarissa (Gaudeamus) julkaistusta artikkelista.
Mitä jokaisen kannattaisi tietää luontokadosta? Katso video.
Lue lisää siitä, miten tutkimus auttaa ratkaisemaan luontokadon.