Ilmastonmuutos

Ilmakehä on kuin kasvihuone

Maapalloa suojaava ilmakehä toimii kasvihuoneen tavoin. Se päästää auringon lyhytaaltoisen säteilyn maan pinnalle, mutta estää lämpösäteilyä eli pitkäaaltoista infrapunasäteilyä karkaamasta ulos avaruuteen. Tätä kutsutaan kasvihuoneilmiöksi ja se mahdollistaa elämän maapallolla. Koko maapallon keskilämpötilan arvioitaisiin olevan -18° C, jos ilmakehän kaasut eivät pidättäisi lämpösäteilyä. Nykyisin maapallon keskilämpötila on +15° C.

Miksi ilmasto lämpenee?

Ihminen on omalla toiminnallaan lisännyt hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen määrää ilmakehässä ja näin vaikuttanut maapallon ilmaston lämpenemiseen. Viimeisen sadan vuoden aikana tapahtunut maapallon lämpötilan nousu johtuu ihmisen toiminnasta. Hiilidioksidi on kasvihuoneilmiötä aiheuttavista kaasuista merkittävin. Ilmakehään vapautuu nykyisin runsaasti hiilidioksidia pääasiassa öljyn, maakaasun ja hiilen käytöstä. Myös sademetsien raivaaminen on omalta osaltaan vaikuttanut hiilidioksidipäästöjen lisääntymiseen.

Lisääntyvä hiilidioksidi ilmakehässä on kuin entistäkin tiiviimpi lasihuoneen katto, joka estää auringon säteilyn maan pinnalta takaisin avaruuteen. Tästä syystä auringon säteily jää lämmittämään maan pintaa ja ilmasto lämpenee. Tätä ilmiötä kutsutaan kasvihuoneilmiön voimistumiseksi. Kasvihuoneilmiön voimistumisen sijaan on alettu puhua ilmastonmuutoksesta, koska kasvihuoneilmiön voimistuminen johtaa ilmastonmuutokseen. Hiilidioksidia on ilmassa noin 0,03 %. Pienetkin muutokset hiilidioksidin määrässä ovat merkittäviä, koska hiilidioksidi sitoo hyvin tehokkaasti infrapunasäteilyä.

Ilmaston lämpenemisen lisäksi kohonnut CO2-pitoisuus happamoittaa meriä, koska CO2 sitoutuu meriveteen hiilihappona. Vesien happamoituminen heikentää ensimmäisenä kalkkikuoristen eliöiden, kuten simpukoiden ja korallien elinmahdollisuuksia. Happamoitumisen edetessä se vaikuttaa myös muihin eliöihin, kuten kalalajistoon.

Muita kasvihuonekaasuja ovat vesihöyry H2O,  metaani CH4, dityppioksidi N2O, alailmakehän otsoni O3 ja CFC-yhdisteet. Metaani on toiseksi merkittävin ihmisen aiheuttamista kasvihuonekaasuista. Sitä syntyy eloperäisen aineksen hajotessa hapettomissa oloissa. Tällaisia paikkoja ovat esimerkiksi kaatopaikat, vesistöjen pohjat sekä märehtijöiden suolistot. Dityppioksidia vapautuu luonnon omien prosessien lisäksi maataloudesta. CFC-yhdisteet eli freonit muodostuvat kloorista, fluorista ja hiilestä. Näitä yhdisteitä käytetään esimerkiksi kylmälaitteissa. CFC-yhdisteet tuhoavat ilmakehän otsonikerrosta ja aiheuttavat otsonikatoa erityisesti maapallon napa-alueiden läheisyydessä.

Lämpötilan muutokset

Mittausten perusteella vuodesta 1880 lähtien 2010-luvun alkuun maapallon ilmasto on lämmennyt 0,85 astetta. Suurin osa tästä lämpötilan noususta on tapahtunut kuitenkin viimeisen 60 vuoden aikana. Pohjoisilla napa-.alueilla muutos on ollut suurempaa kuin maapallolla keskimäärin.

Monet mannerjäätiköt ja vuoristojäätiköt ovat pienentyneet. Maapallon valtameret ovat lämmenneet ja merenpinta on noussut reilussa sadassa vuodessa keskimäärin 1-2 mm vuodessa, eli noin 19 cm vuosien 1901-2010 välillä.

Ilmakehän lämpötilan nousun uskotaan jatkuvan, koska hiilidioksidin määrän arvioidaan jopa kaksinkertaistuvan seuraavan sadan vuoden aikana. Lämpötilan nousu ei kuitenkaan jakaudu tasaisesti maapallolla. Vähiten muutoksia on odotettavissa eteläisen pallonpuoliskon valtamerillä ja Atlantin valtameren pohjoisosissa.

(Mittaustulosten lähde: ilmasto-opas.fi/ilmastonmuutos)

Mitä seuraa ilmaston lämpenemisestä?

Kaikkia ilmaston lämpenemisen seurauksia ei pystytä ennustamaan ja tutkijoillakin on erilaisia mielipiteitä. Pohjois-Euroopassa talven keskilämpötila saattaa nousta jopa 4 astetta ja kesän keskilämpötila 2 astetta. Keskilämpötilan nousu pidentää näillä alueilla kasvukautta. Sademäärissäkin on odotettavissa muutoksia. Pohjois-Euroopassa sade- ja haihtumismäärät lisääntyvät ja päiväntasaajan seudun kesät puolestaan muuttuvat entistä kuivemmiksi. Säätilojen ääri-ilmiöiden kuten rankkasateiden, myrskyjen, tulvien ja kuivuuskausien ennustetaan lisääntyvän.

Napajäätiköt ovat alkaneet jo sulaa ja merenpinta nousta. Muutos uhkaa alavilla rannikoilla asuvia ihmisiä. Pohjoisten alueiden ikirouta on alkanut jo sulaa ja sen saattaa vapauttaa maaperästä metaanikaasuja, jotka voimistavat ilmakehän lämpenemistä edelleen. Samalla maaperän pehmeneminen saattaa aiheuttaa ongelmia rakennuksille ja esimerkiksi öljy- ja kaasuputkille.

Ilmaston lämpenemisen vaikutus kasvukauden pituuteen

Vasemman puoleinen kuva: Kasvukauden keskimääräinen pituus (vrk) vuosina 1951-1980.
Oikean puoleinen kuva: Ennuste kasvukauden pituudesta (vrk) v. 2100, jos keskilämpötila nousee ennustetusti.

Vaikutukset Suomen kasvintuotantoon

Ilmaston lämpeneminen voi vaikuttaa oleellisesti Suomen maatalouteen tulevaisuudessa. Ilmastonmuutos sekä parantaa, että toisaalta heikentää kasvintuotannon edellytyksiä.

Ilmaston lämpenemisen hyötyjä

• Lämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden nousu voivat lisätä viljelykasvien kasvua ja satoja
• Kasvukauden pidentyessä voidaan viljellä lajeja ja lajikkeita, jotka vaativat pidemmän kasvuajan. Myös syksyllä kylvettäviä kasveja voidaan viljellä nykyistä laajemmin
• Kasvit selviävät talven kylmyydestä aikaisempaa paremmin

Ilmaston lämpenemisen haittoja

• Roudan väheneminen, sulan kauden piteneminen ja sateiden lisääntyminen suurentavat kasviravinteiden huuhtoutumisriskiä
• Lämpötilan nousu ja kasvukauden piteneminen nopeuttavat maan eloperäisen aineen hajoamista, mikä voi heikentää maan rakennetta
• Kasvitaudit, tuholaiset ja rikkakasvit lisääntyvät
   

Ilmastonmuutoksen torjunta yhteistyönä

Tärkeimmät keinot ilmastonmuutoksen torjuntaan ovat kasvihuonekaasujen vähentäminen ja hiilinielujen lisääminen. Tärkeää on myös varautua tuleviin muutoksiin ennalta. Eniten kasvihuonepäästöjä tuottavat sähkön- ja lämmöntuotanto, teollisuus, maatalous ja metsätalous. Ilmastonmuutoksen torjunnassa tarvitaan kansainvälisiä sopimuksia ja kansallisia käytännön toimenpiteitä, mutta myös yksittäisten ihmisten tekoja. Valinnoillaan ja ostokäyttäytymisellään kansalaiset ohjaavat tulevaisuuden suuntaa.

Tulevaisuuden ravinto

Tulevaisuuden ravinnontuotannon on oltava erilaista kuin nykyinen, jotta ruokatuotanto pystyisi vastaamaan sekä ilmastonmuutoksen että väestönkasvun tuomiin haasteisiin. Tulevaisuudessa saman viljelyalan tulisi ruokkia suurempi ihmismäärä vaikeammissa olosuhteissa, ja yhtä aikaa tulisi hidastaa ilmastonmuutosta. Tulevaisuuden ruokatuotannon on pohjauduttava kestävään kehitykseen. Luonnonvaroja ei tule kuluttaa enempää kuin maapallo niitä tuottaa.

Tavoitteena on saavuttaa hiilineutraali ravinnontuotanto. Paremman hiilijalanjäljen vuoksi kasvis-, vegaani- ja lähiruoan osuus tulee luultavasti kasvamaan suhteessa eläinperäisen ravinnon määrään.  Lihan kasvipohjaiset korvikkeet, esim. Suomessa kehitetyt nyhtökaura ja härkäpapu, ovat lyöneet jo itsensä läpi, ja eläinsoluperäisen keinolihan kehitystyö on käynnissä useassa maassa yhtä aikaa. Myös marjoja suunnitellaan tuotettavan tulevaisuudessa solukkoviljelminä bioreaktoreissa.

Kiertotalous nähdään yhtenä keinona ekologisen kestävyyden tavoittelussa. Kiertotaloudella tarkoitetaan tuotteen elinkaaren pidentämistä, tuotteen tai materiaalin maksimaalista kierrättämistä, jossa materiaalin hukkaaminen ja jätteiden syntyminen on mahdollisimman vähäistä. Kiertotalous on tärkeää myös ruoan alkutuotannossa, kasvinviljelyssä. Ravinteita on mahdollista kierrättää valmistamalla biojätteestä raakabiokaasua ja lannoitteita. (Ravinteiden kierrättäminen biojätteestä lannoitteisiin säästää luonnonvaroja, ja uusiolannoitteen paremman sitoutumiskyvyn vuoksi se vähentää myös vesistöjen rehevöitymistä.) Luomuviljelyn ja sen viljelykierto edustaa tältä osin kiertotalouden periaatetta.

Geenivaroista huolehtiminen on tärkeää biodiversiteetin säilyttämisen lisäksi myös ruokahuollon turvaamiseksi. Ääriolosuhteiden lisääntyessä ilmastonmuutoksen seurauksena pelkästään suurta satoa tuottavat lajikkeet eivät riitä turvaamaan ravinnon saantia tulevaisuudessa. Satoisuudeltaan parhaat lajit eivät yleensä ole parhaita selviytymään huonommissa ilmasto-olosuhteissa.

Nykyisen ravinnon lisäksi etsitään uusia ravinnonlähteitä ihmisille. Tulevaisuudessa ihmisten oletetaan käyttävän proteiininlähteinä laajemminkin hyönteisiä, esim. sirkkoja, sekä leväkasvatusaltaissa kasvaneista mikrolevistä valmistettuja levätabletteja.

Lisätietoa verkossa:

ILMASTO-OPAS (SYKE, Aalto-yliopisto, YTK, Ilmatieteen laitos)

TAUSTASELVITYS ARKTISESTA RUOANTUOTANNOSTA (Arctic Food From Finland)

GEENIVARAOPPI (Peda.net)