Iki­rou­dan su­la­mi­ses­ta valtava öl­jy­va­hin­ko

Vuosi sitten Venäjän Norilskissa sattui maan historian pahin öljyvahinko. Dieseliä sisältänyt valtava säiliö romahti, kun sen alla ollut ikirouta suli ilmastonmuutoksen seurauksena.

Ilmasto lämpenee ja muuttaa koko maailmaa. Erityisen suuret vaikutukset lämpenemisellä on napa-alueilla. Miten lämpeneminen vaikuttaa arktisella alueella, jonka reunaan Suomikin kuuluu?

Kysyimme muutamilta tutkijoilta, mitkä ovat heidän oman tutkimusalansa suurimpia muutoksia arktisella alueella, ja millä konkreettisilla toimilla ilmastonmuutosta voi hillitä?

Arktisen alueen tekee mielenkiintoiseksi ja merkittäväksi se, että siellä ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat suuria ja ne entisestään kiihdyttävät prosessia.

– Arktisen alueen ilmastonmuutos vaikuttaa koko maapalloon, kaikkiin ihmisiin, heidän elinkeinoihinsa ja elämäänsä, sanoo tutkimuskoordinaattori Kirsi Latola.

Latola toimii arktisen tutkimuksen koordinaattorina Oulun yliopiston Thule-instituutissa ja Arktisen yliopiston (University of the Arctic) yhtenä vararehtorina vastuualueenaan verkostot.

Latola listaa kolmeksi suurimmaksi muutokseksi jääpeitteen sulamisen, ikiroudan sulamisen ja merien happamoitumisen.

– Kaikki kolme vaikuttavat paikallisesti koko ekosysteemiin ja ihmisten elinkeinoihin ja koko yhteiskuntaan. Vaikutukset eivät ole vain paikallisia, vaan muutokset näkyvät koko maailman laajuisesti. Merien happamoitumisen vaikutukset meriekosysteemiin voivat olla tuhoisia vaikuttaen myös ihmisten elinkeinoihin ja koko yhteiskuntaan, maailmanlaajuisesti.

Latolan lisäksi usea muukin tutkija nostaa esille juuri ikiroudan sulamisen, mutta aloitetaan jääpeitteestä.

Jääpeite

Jääpeitteen pieneneminen, sekä merijään että jäätiköiden, vaikuttaa paikallisesti ja koko maapallon laajuisesti sääilmiöihin.

Jäämeren pohjan kerrostumia eli sedimenttejä tutkimalla nähdään, miten ilmasto on muuttunut kymmenien tai satojen tuhansien vuosien aikana. Myös lyhyet, 100–1 000 vuoden, ääri-ilmiöt saadaan esille, kertoo geologian ja mineralogian professori Kari Strand Oulun yliopistosta.

– Muinaisia lämpöjaksoja ja niiden vaikutuksista ympäristöön voidaan verrata siihen, mihin olemme menossa nyt, kun nykyinen ilmastomme lämpenee muun muassa hiilidioksidimäärän edelleen kasvaessa. Viimeiset 10 000 vuotta luonnollinen ilmastonmuutos on ollut maltillista, mutta nykyinen, ihmisen toiminnasta johtuva lämpenemiskehitys on yhä kiihtyvästi käynnissä.

Jäämeren merijää vähenee tällä hetkellä voimakkaasti. Ennusteen mukaan vuoteen 2120 mennessä kesäaikainen jääpeite häviää kokonaan, vuoteen 2180 myös talviaikainen jääpeite häviäisi myös.

– Tällä olisi jo hyvin radikaali vaikutus koko maapallolle, josta ei ole paluuta enää nykyilmastoon. Arktisen alueen lämpeneminen tulee olemaan monikertaista muihin alueisiin verraten albedo-ilmiön heikkenemisen vuoksi.

Albedo-ilmiö tarkoittaa pinnan heijastuskykyä. Valkoiset merijää, jäätiköt ja maassa oleva lumi heijastavat auringon energiaa takaisin taivaalle. Kun jääpeite pienenee ja lumiset talvet lyhenevät, tumma meri ja paljas maa puolestaan imevät auringon energiaa ja lämpenevät.

– Suomessakin talvilämpötilat tulevat kohoamaan ja talviset vesisateet yleistyvät, kun lumipeiteaika lyhenee, Strand sanoo.

Jäätiköiden sulaminen myös nostaa vedenpintaa.

– Miten mereen päätynyt makea sulamisvesi vaikuttaa esimerkiksi merivirtojen kiertoon Pohjois-Atlantilla ja Pohjanmerellä, ja etenkin meille tärkeän Golf-virran kiertoon, on vielä avoin kysymys, sanoo Kirsi Latola.

Ikirouta

Ikirouta tuntuu lähinnä siperilaiselta kylmyydeltä, mutta löytyy sitä Suomestakin. Enontekiöllä ja Utsjoella on palsasoita, joiden palsat eli kummut ovat ikiroudan muodostamia.

Ikiroudalla tarkoitetaan maa- ja kallioperää, jonka lämpötila on vähintään kaksi peräkkäistä vuotta nollan alapuolella, kertoo luonnonmaantieteen professori Jan Hjort Oulun yliopistosta.

Käytännössä ikiroudan hallitsemilla alueilla maa on jäässä vuosisadoista, tuhansiin ja jopa satoihin tuhansiin vuosiin. Ikirouta ei edellytä jään läsnäoloa, mutta tyypillisesti maaperässä on enemmän tai vähemmän jäätynyttä vettä, jota kutsutaan maajääksi. Laskentatavasta hieman riippuen ikirouta hallitsee 15–22 prosenttia koko pohjoisen pallonpuoliskon maa-alasta.

– Muutosta on tavallaan vaikea aikatauluttaa, koska jo havaittu ilmaston lämpeneminen on sulattanut ikiroutaa arktikselta. Tutkimusten mukaan ikirouta-alue voi pienentyä 30–60 prosenttia vuosisadan loppuun mennessä. Joidenkin tutkimusten mukaan maaperän pintaosien ikiroudasta voi hävitä 30–40 prosenttia jopa ennen vuotta 2060, Hjort sanoo.

Ikiroudan sulaminen vaikuttaa käsittämättömän laajasti.

Ikiroudan sulaessa ikiroutaan pitkiksi ajoiksi kerrostunut orgaaninen aines, eli esimerkiksi kasvien jäänteet, voi mikrobitoiminnan myötä vapautua ilmakehään kasvihuonekaasuina, ja tämä kiihdyttäisi ilmaston lämpenemistä entisestään.

– On arvioitu, että ikiroudassa on hiiltä kaksinkertainen määrä siihen, mitä on tällä hetkellä ilmakehässä. Lisäksi ikiroudassa voi olla jopa puolet maapallon maaekosysteemien maaperän hiilestä. Huomattava osa ikiroudan hiilestä tuskin vapautuu ilmakehään, mutta kohtalainenkin lisäkuoma kiihdyttää lämpenemistä, Hjort sanoo.

Toiseksi ikiroudan sulaminen muuttaa todennäköisesti pinta- ja pohjavesien kiertokulkua ja virtausta.

– Maaperän hydrologisilla muutoksilla on vaikutusta ekosysteemeihin ja eliöihin. Maaperän vedenläpäisykyky paranee, kun ikirouta sulaa, joten paikoin pintavesien määrä voi vähentyä. Toisaalta, kun hyvin jääpitoinen ikirouta sulaa, niin maa voi vettyä ja sen kantokyky ja kulkukelpoisuus pienenee, Hjort sanoo.

Ikirouta-alueella on useita, vain niillä alueilla esiintyviä muodostumia, kuten palsoja, pingoja ja jääkiilapolygoneja, jotka häviävät roudan sulaessa.

– Muodostumien häviäminen vähentää elottoman luonnon monimuotoisuutta eli geodiversiteettiä, ja geodiversiteetti on taasen elollisen luonnon monimuotoisuuden eli biodiversiteetin perusta, Hjort sanoo.

Ikiroudan sulaminen ja maaperän kantokyvyn väheneminen uhkaa arktisten alueiden infrastruktuuria eli esimerkiksi rakennuksia ja teitä.

– Jopa 70 prosenttia koko pohjoisen pallonpuoliskon infrastruktuurista sijaitsee alueella, josta ikiroudan ennustetaan sulavan 2050 mennessä ja melko pian sen jälkeen. Rakennusten, teiden, öljy- ja kaasuputkien sekä teollisuuslaitosten mahdollinen vaurioituminen vaikuttaa talouteen ja ihmisten elinmahdollisuuksiin arktisilla alueilla, Hjort sanoo.

Vuosi sitten Venäjän Norilskissa valtava dieselsäiliö rikkoutui, kun yksi säiliön tukipylväistä romahti ikiroudan sulettua. Dieseliä valui jokea pitkin yli 11 kilometrin päähän.

Arktisella alueella ja etenkin ikiroudan alueella asuu paljon alkuperäiskansoja. Sulamisen myötä asuminen ja perinteiset elinkeinot vaikeutuvat.

– Esimerkiksi Alaskassa osa vanhoista kyläpaikoista on muuttumassa asuinkelvottomiksi ja kylien siirtopäätöksiä on jo tehty. Tällä hetkellä suunnittelu keskittyy energiatehokkuusnäkökulmaan, infran toimivuuden varmistamiseen, ja muihin länsimaisen suunnittelun ajankohtaisiin teemoihin. Suunnittelun pitäisi nykyistä paremmin ottaa huomioon paikallisyhteisön näkökulma, kulttuurin arvot ja erityispiirteet, sanoo arkkitehti, Associate Professor Anu Soikkeli Oulun yliopistosta.

Ikiroudan sulaminen voi vaikuttaa myös ihmisen terveyteen muun muassa juomaveden likaantumisen tai maaperästä vapautuvien mikrobien takia.

Ikiroutaan jääneet tai haudatut eläimet ovat sulamisen myötä pilanneet vesiä ja sairastuttaneet ihmisiä pernaruttoon, kertoo arktisen tutkimuksen professori ja Arktisen yliopiston vararehtori Arja Rautio.

Ikiroudasta voi myös vapautua mikrobeja, jotka voivat vuosituhansien jälkeen sairastuttaa ihmisiä tai eläimiä.

– Näinä aikoina on turha lietsoa ajatusta jostain uudesta tuntemattomasta pandemiasta, muttei voida myöskään sanoa, että tämä olisi täysin mahdotonta, sanoo Jan Hjort.

Lisäksi ikiroudan sulaminen lisää siellä olevan elohopean uudelleen vapautumista.

– Ikiroudassa on todettu olevan valtava määrä elohopeaa, kuten jäätiköissäkin, sanoo Arja Rautio.

Sateet ja lämpeneminen

Jos ikirouta tuntuu kaukaiselta, vaikutuksia löytyy lähempääkin. Ilmastonmuutoksen seurauksena lämpötila nousee ja sateiden määrä kasvaa.

Jäämeren veden lämpeneminen ja jääpeitteen sulaminen lisää sateita Suomessa. Sadannan muutos johtaa suurempiin sademääriin ja lumimäärään. Myös lämpötilan ja sademäärien vaihtelu voi kasvaa eli ilmastosta tulee rajumpi, sanovat vesivarojen muutoksiin perehtyneet hydrologit, professori Björn Klöve ja apulaisprofessori Hannu Marttila Oulun yliopistosta.

– Ilman lämpötilan noustessa enemmän ilmankosteutta voi kulkeutua Suomeen, mikä lisää keskimääräistä sadantaa sekä pilvisyyttä, Marttila sanoo.

Koska lumisateet ovat suurimmillaan lähellä nollaa, talvien lämpenemisen myötä on odotettavissa voimakkaampia lumipyryjä.

Vastaavasti Etelä-Suomessa suurempi osa sateesta tulee vetenä myös talvella.

Satamisen muutokset vaikuttavat laajasti.

–Kevättulvat pienenevät ja suurimmat tulvat tulevatkin syksyllä. Kesäaikainen haihdunta lisääntyy, jolloin kuivuusjaksot lisääntyvät. Vesistöt tulevat tummumaan, koska liukoista orgaanista ainesta huuhtoutuu maa-alueilta enemmän, Marttila sanoo.

Jatkossa lumipeite tulee syksyllä myöhemmin ja sulaa keväällä aikaisemmin.

– Jos talvella saadaan leutoja jaksoja enemmän, voivat talvitulvat yleistyä myös arktisilla alueilla.  Ilmaston vaihtelun kasvaessa lumikuormien vaihtelu kasvaa. Tällä voi olla vaikutuksia rakennuksiin, kattojen lumikuorma ylittyy ehkä herkemmin, Klöve arvioi.

Sään ääri-ilmiöt pistävät rakennukset muutenkin kovilla.

– Maaliteollisuus on esimerkiksi joutunut lisäämään tehokkaita homeenestoaineita julkisivumaaleihin. Julkisivujen tuulettuvuus saa entistä suurimman merkityksen, sanoo Associate Professor Soikkeli.

Jatkossa esimerkiksi julkisivurappaukset on tehtävä vasten rappauslevyä, jonka takana on oltava tuuletusrako. Nykyiseen tapaan suoraan lämmöneristeen päälle tehtynä rappaus voi olla riskirakenne.

Sulamis- ja jäätymissyklit voivat lisääntyä, mikä puolestaan lisää esimerkiksi teiden liukkautta.

Kosteus ja lämpö kiihdyttävät kasvien kasvua. Se voi parantaa metsä- ja maataloutta. Metsän kasvu puolestaan sitoo hiiltä ja hillitsee lämpenemistä.

– Tosin metsäpalojen vaara kasvaa myös pohjoisessa. Haihdunta lisääntyy, kun kasvillisuus ja yhteyttäminen lisääntyy. Kuivuus voi lisääntyä ja kastelun tarve kasvaa myös Suomessa, sanoo Klöve.

Kosteus ja lämpö ovat jo levittäneet eteläisiä lajeja pohjoisemmaksi.

– Samalla tulee uusia tauteja aiheuttavia viruksia ja bakteereja arktisille alueille. Tämä altistaa arktisen alueen eläimet ja ihmiset uusille taudinaiheuttajille ruuan, juoman ja muun kanssakäymisen kautta, sanoo Rautio.

Ympäristön muutokset voivat vaikuttaa myös esimerkiksi porotalouteen.

– Muuttuneen elinkeinorakenteen myötä asutus voi keskittyä entistä enemmän taajamiin ja kasvukeskuksiin, jolloin paikallisen kulttuurin ja rakennusperinteen ylläpito vaikeutuu, pienet paikallisyhteisöt voivat hajota ja yhteys omaan kulttuurin heikentyä tai jopa kadota, sanoo Soikkeli.

Mitä meidän pitäisi tehdä?

Kaikkien haastattelemiemme tutkijoiden mukaan tärkeintä olisi vähentää kasvihuonekaasujen, etenkin hiilidioksidipäästöjä ja lisätä samalla hiilinieluja. Mustan hiilen päästöjä pitäisi vähentää. Päästöjen vähentäminen edellyttää kulutuksen vähentämistä ja muuttamista.

Tähän pääseminen vaatii laajaa kansainvälistä yhteistyötä ja uudenlaista ajattelua monella saralla.

– Esimerkiksi ruoantuotanto kannattaisi keskittää sinne, missä sille on parhaat edellytykset, sanoo Björn Klöve.

Anu Soikkeli kehottaa ennemmin korjaamaan vanhaa kuin rakentamaan uutta. Ja jos uutta pitää rakentaa, niin mielellään puusta.

– Vanhan rakennuksen käytön jatkaminen ja korjaaminen on ilmastoteko, sillä sen rakentamisen aikaiset päästöt ovat jo syntyneet. Puun käyttö puolestaan alentaa rakentamisen hiilijalanjälkeä, kun tarkastellaan rakennuksen koko elinkaarta. Rakennusalalla ilmenevä vastakkainasettelu on turha: vähintään perustuksissa betoni on välttämätön materiaali.

Kaavoittamisessa Soikkelin mukaan pitäisi suosia julkiseen liikenteeseen, pyöräilyyn ja kävelyyn houkuttelevaa suunnittelua.

Entäs sitten yksittäisen ihmisen kohdalla? Elämisestä pitäisi tehdä ympäristön kannalta kestävämpää.

– Jokainen ihminen voi omalta osaltaan, niin pieneltä kuin se tuntuisikin, vaikuttaa omilla valinnoillaan omaan hiilijalanjälkeensä. Valinnat ovat tänä päivänä jo kaikille tiedossa, mutta verotus tai muut tekijät eivät aina tue valintoja, sanoo Kirsi Latola.

Oma merkityksensä on vanhanaikaisesti ilmaistuna valistuksella.

– Tieteellisen tutkimusten tulosten esittäminen niin sanotusti kansantajuisesti on tärkeää, jotta jokainen ymmärtää omalta osaltaan mitä tutkimus tarkoittaa, miten se vaikuttaa omaan elämään ja mitä itse voi tehdä esimerkiksi ilmastonmuutoksen vähentämiseen ja muutokseen sopeutumiseen.