Vanha tuttumme: Ilmastonmuutos

Maapallon keskiarvolämpötila on noussut 1900-luvun aikana noin 0,75 ºC, jos mittana käytetään viiden vuoden juoksevaa keskiarvoa. Vallitseva käsitys ilmastotutkijoiden parissa on, että syynä on samaan aikaan ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kasvanut noin 30 prosentilla.

Pekka Tuominen

Tavallisesti CO2-pitoisuus vaihtelee säännöllisesti jääkausien rytmin mukaan, mutta nyt mitattu muutos on suurempi kuin kertaakaan edellisten jääkausien aikana, ja päinvastaiseen eli kuumempaan suuntaan.

Koska mikään luonnonilmiö ei yhtä hyvin sovi yhteen lämpötilannousun kanssa eikä selitä huikeaa kasvua hiilidioksidin määrässä, ovat ihmisen aiheuttamat päästöt tutkijoiden mukaan todennäköisesti syynä ilmaston muuttumiseen kuumemmaksi. Huolestuttavaa on, että jos jo 1900-luvun selvästi nykyistä alhaisemmat päästöt ovat aiheuttaneet jääkausia suuremman muutoksen CO2-konsentraatiossa, mitä seurauksia onkaan ihmisen tulevilla, näillä näkymin entistäkin mittavammilla päästöillä?

Ihmisen aiheuttamat hiilidioksidipäästöt ovat noin 63 miljoonaa tonnia päivässä. Tästä noin 75 % on peräisin fossiilisten polttoaineiden käytöstä, loput pääosin muutoksista maankäytössä, esimerkiksi metsätuhoista. Hiilidioksidin lisäksi toinen huomattava kasvihuonekaasu on metaani, jonka pääasiallinen lähde on märehtivä karja.

Yhdysvaltain ilmatieteen laitos NOAA on arvioinut, että vaikka kasvihuonekaasujen pitoisuudet saataisiin tasapainotettua vuoden 2000 tasolle, maapallon lämpötila nousisi edelleen 0,5 ºC ja merenpinta kohoaisi 11 cm jo pelkän lämpölaajenemisen vuoksi. Päästöjen kasvaessa nykyiseen tapaan lämpötila nousisi 3,5 ºC ja merenpinta kohoaisi 30 cm vuoteen 2100 mennessä.

Kasvihuoneilmiö sivuutetaan mediassa usein vain maininnalla, tai silloin kun siihen yritetään pureutua, käytetään esitykseen miltei poikkeuksetta maapallon kuvaa ja erilaisia poukkoilevia nuolia. Pedantille teekkarille tällainen selitys on tietysti kelvoton: jos ensin lämpö tulee maapallolle ilmakehän läpi, miksei se pääse samaa tietä ulos?

Tai kääntäen: miksei sama ilmiö joka estää lämpöä karkaamasta, myös estä sitä saapumasta maapallolle?

Eri kaasut heijastavat valoa eri aallonpituuksilla vaihtelevalla teholla. Siksi taivas näyttää siniseltä: maapallon happi-typpi-ilmakehä sirottaa sinistä valoa tehokkaimmin. Marsissa ilmakehä koostuu pääosin hiilidioksidista, joten taivas näyttää vaaleanpunaiselta.

Auringon säteily koostuu laajasta sekoituksesta eri aallonpituuksia. Maapallolle saapuessaan suuri osa auringon säteilystä siroaa avaruuteen pääsemättä maanpinnalle. Osa kuitenkin pääsee ja absorboituu maahan ja maa lämpenee. Lämpimänä kappaleena maa säteilee ympäristöönsä lämpö- eli infrapunasäteilyä.

Hiilidioksidikaasu sattuu oleman tehokas sirottaja juuri infrapuna-aallonpituuksilla. Näin ollen sen pitoisuuden kasvu lisää maapallon lähettämän lämpösäteilyn sirontaa ja palauttaa osan sen energiasta maahan.

Auringon säteilystä taas vain pieni osa osuu infrapuna-aallonpituuksille, joten siihen vaikutus on pienempi. Auringosta saapuva energia pääsee edelleen maahan, mutta maan itse säteilemä lämpö palaa tehokkaammin takaisin: näin syntyy kasvihuoneilmiö.