Teksti Anni Turpeinen, kuvat Teemu Kuusimurto
Ilmasto lämpenee nopeasti, eivätkä tutkijat tiedä täysin, millaiset vaikutukset tällä on. Ilmatieteen laitoksella Joonas Merikanto kehittää ilmastomalleja, joilla voi ennustaa. Miten hyvin mallit arvioivat tulevaa?
Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteena oli rajoittaa ilmastonmuutoksesta johtuva lämpötilan nousu 1,5 asteeseen, mutta tutkijat eivät pidä tavoitetta enää realistisena.
”Mittaukset näyttävät maapallon lämpenevän kiihtyvää vauhtia yli 0,2 astetta vuosikymmenessä. Vaikutukset ovat jo nähtävissä. Esimerkiksi koralliriutat kärsivät, ja niitä uhkaa pian laajamittainen kuolema”, sanoo erikoistutkija Joonas Merikanto Ilmatieteen laitokselta.
Laitoksella kehitetään matemaattisia ilmastomalleja, joiden avulla tutkitaan ilmastojärjestelmän käyttäytymistä ja ennustetaan ilmastollisia olosuhteita. Mallit perustuvat fysiikkaan, kemiaan ja biologiaan.
Ne kuvaavat ilmakehää ja sen koostumusta, meriä ja niiden biogeokemiaa, jäätiköitä, kasvillisuutta ja maaperää sekä kaikkien näiden vuorovaikutusta.
”Malleissa vaikkapa tuulet, sateet ja vuodenajat syntyvät fysiikan lakien seurauksena. Metsät kasvavat, meret virtaavat ja kemialliset aineet reagoivat keskenään sekä kiertävät järjestelmän sisällä.”
Tutkijat voivat poistaa ilmastomallista metsät ja kokeilla, mitä tapahtuu.
”Voimme tehdä malleilla radikaalejakin kokeita, kuten poistaa kaikki metsät ja katsoa, mitä järjestelmälle tapahtuu. Tai mallintaa ihmiskunnan kasvihuone- ja pienhiukkaspäästöjen vaikutusta ilmastoon.”
Mallit ovat kehittyneet vuosien varrella harppauksin, mutta paljon on myös sumun peitossa. Ilmastojärjestelmän herkkyyttä ihmisen aiheuttamille muutoksille ei tunneta tarkasti. Jotkut muutokset saattavat tapahtua nopeastikin.
Milloin keikahduspisteet laukeavat?
Ilmaston keikahduspisteet ovat kriittisiä kynnysarvoja, joissa ilmaston lämpeneminen voi aiheuttaa äkillisiä ja peruuttamattomia itseään vahvistavia muutoksia.
”Tällaisia muutoksia voivat olla esimerkiksi ikiroudan sulaminen ja sademetsien kuivuminen. Sulaminen vapauttaa ilmakehään metaania voimistamaan lämpenemistä. Sademetsien kuivuessa metsästä haihtuvan veden ylläpitämät sateet heikkenevät ja koko paikallinen ilmastosysteemi romahtaa”, Merikanto kuvailee.
Tutkijat pyrkivät selvittämään, mihin asettuvat ne lämpenemisen rajat, joissa keikahduspisteet saattavat laueta. Ja mitkä ovat ennusmerkit, jotka kriittisiä pisteitä edeltävät.
”Luonnollisen vaihtelun äkillinen kasvu saattaa ennustaa keikahduksia. Esimerkiksi Atlantin merivirtojen suuret vuosien väliset vaihtelut voisivat ennustaa, että koko järjestelmä uhkaa siirtyä uuteen tilaan.”
Monitieteinen tutkimusala
Ilmastonmuutos vaikuttaa miljardien ihmisten elämään.
”Lämpenemisen hidastamiseksi jokaisella teolla on vaikutusta. Pääasia on, että pyrimme toimimaan nopeasti”, Merikanto korostaa.
Ilmastotutkimus etenee kiihkeästi koko maailmassa. Kansainvälisissä ilmastotutkimusprojekteissa Suomen Ilmatieteen laitos on keskeinen toimija.
Monitieteellisellä tutkimusalalla fysiikka, biologia, biokemia ja kemia liittyvät saumattomasti yhteen.
”Kemialla on suuri merkitys kaikkien ilmastojärjestelmän osasten ymmärtämisessä mutta myös ilmastonmuutosta hidastavissa innovaatioissa. Tällaisia ovat esimerkiksi ratkaisut, joilla pyritään kaappaamaan hiilidioksidia ilmakehästä.”
Lue myös: Suomalaisten ilmasto-osaamiselle on kysyntää Euroopassa
Joonas Merikanto esiintyy ChemBio-messujen seminaarissa What We Know (and Don’t Know) about Climate Change. Merikannon esitys on 11.4. klo 10.50 otsikolla Climate Change – Knowns and Unknowns.
