4.12.2017

Sadan vuoden urakka – Miten ilmaston kanssa eletään

Ilmastopolitiikasta kertovan väsyneen vitsin mukaan se on kuin jatkuvaa tuomiopäivän siirtämistä: aina on kymmenen vuotta aikaa toimia, kymmenen vuoden jälkeen taas kymmenen ja niin edelleen. Vääräleuat ovat yhtäältä oikeassa siinä, että tarkkojen aikarajojen julistaminen kärsii helposti inflaation. Toisaalta he eivät ymmärrä tai halua huomata, että päämäärä on muuttunut. Joskus asetettiin aikarajoja ilmastonmuutoksen estämiselle, sitten sen pysäyttämiselle, mutta nyt sen hillitsemiselle ”turvarajan” alle.

Kun yhteiskunnat ovat epäonnistuneet perinpohjaisesti ilmastopolitiikassa, vanhoista päämääristä on täytynyt luopua. Maailma ei odota.

Ilmastoasioita satunnaisesti seuraavalle aikarajojen siirtäminen herättää ymmärrettävästi hämmennystä, sillä näitä muutoksia hahmottaakseen täytyisi pysyä tutkimuskeskustelun perässä. Sirpaleiset ja satunnaiset kohahduttavat uutiset haipuvat pian muistista. Siksi tarvitaan keskustelun kokoamista, välitilinpäätöksiä, kokonaiskuvaa tutkimuksen ja toiminnan tilasta. Ilmastoasioissa on tapahtunut paljon kuluneen vuoden aikana, ja tämä kirjoitus pyrkii antamaan asioista mahdollisimman lähestyttävän yleiskatsauksen. Linkeissä tarjotaan laajan yleisön taustalukemista, kirjallisuusluettelossa tieteellisiä lähteitä.

Jäljellä olevien toiminnan vuosien lisäksi ilmastokeskustelussa on puhuttu paljon lämpenemisen turvarajoista – Pariisin ilmastosopimuksessa sovittiin maapallon keskilämpötilan nousun pysäyttämisestä selvästi alle 2 asteen tai mieluiten alle 1,5 asteen verrattuna esiteolliseen aikaan. Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi on esitetty hiilibudjetteja. Kuinka paljon etenkin hiilidioksidia voidaan päästää ilmoille, ennen kuin tietty lämpenemisen raja saavutetaan?

Lämpenemisen turvarajat ja hiilibudjetit synnyttävät helposti yksioikoisen kuvan tilanteesta: kunhan rajoissa pysytään, homma on kunnossa. Turvarajat ovat kuitenkin ilmastopolitiikan kompromisseja, tutkimuksen ja ilmastopolitiikan kädenväännön tulosta. Kahden asteen lämpeneminen aiheuttaisi todennäköisesti monia vaarallisia ympäristömuutoksia ympäri maailman. Suomalaisen on hyvä muistaa, että nämä lämpölukemat ovat keskimääräisiä, ja Suomessa arvioidaan tulevan lämpenemisen olevan niihin nähden kaksinkertaista – elleivät tietyt epätodennäköisemmät skenaariot esimerkiksi merivirtojen muutoksista toteudu.

Siksi tarkkoja aikarajoja tai hiilibudjetteja olennaisempaa on saavuttaa mahdollisimman nopeasti nettonollapäästöt eli tilanne, jolloin kasvihuonekaasujen päästöt ja niitä poistavat nielut ja hiilen talteenoton menetelmät ovat tasapainossa. Eikä sekään ole viimeinen etappi.

Valitettavasti tilanne on nimittäin edennyt niin pitkälle, että etenkin hiilidioksidin pitoisuus ilmakehässä on kasvanut liian korkeaksi. Jossain vaiheessa se täytyy saada laskuun. Täytyy katsoa kohti sellaista tulevaisuutta, jossa hiiltä saadaan imettyä ja sidottua pois ilmakehästä niin, että vaaralliset positiiviset takaisinkytkennät tai muut turmiolliset ympäristönmuutokset eivät ehdi käynnistyä.

Positiiviset takaisinkytkennät ovat prosesseja, joissa lämpeneminen saa aikaan muutoksia, jotka aiheuttavat lisää lämpenemistä ja niin edelleen. Ikiroudan laajamittainen sulaminen ja ilmastoa lämmittävän hiilidioksidin ja metaanin vapautuminen on ehkä tunnetuin tällainen uhkakuva. Negatiiviset takaisinkytkennät ovat sellaisia, jotka toimivat lämpenemistä vastaan. Tästä esimerkki on kasvukauden pidentyminen joillain alueilla, mikä lisää hiilen sitoutumista kasvillisuuteen (elleivät muut tekijät heikennä kasvillisuuden tilaa). Tällaisia prosesseja tapahtuu planeetalla jatkuvasti pienessä ja isossa mittakaavassa, mutta vaarallisten positiivisten takaisinkytkentöjen laajamittainen eteneminen tekisi planeetasta käytännössä elinkelvottoman minkäänlaisille ihmisyhteiskunnille.

Tämä avaa hyvin erilaisen tulevaisuuden näkymän: ei ole valomerkkiä, ei tiukkaa deadlinea, ei liioin harjakaisia, kun urakka on hoidettu. Ei ole myöskään tuomiopäivän aikarajaa, jonka jälkeen kaikki on turhaa. Vaikka tilanne on kurja, tämä näkökulma luo omalla tavallaan myös toivoa. Yksittäinen huono uutinen ei ole kaiken loppu.

Ilmaston kanssa on opittava elämään.

Edessä on sukupolvien mittainen urakka, jonka aikana yhteiskunnat pitää rakentaa soveliaiksi elämään uudenlaisella planeetalla. Kasvihuonepäästöistä ja muista tekijöistä kuten maanpinnan heijastavuudesta eli albedosta johtuvan säteilypakotteen vähentäminen reilusti nykytason alle hallitsee tätä uutta elämänmuotoa hamaan tulevaisuuteen. Urakan taakka jaetaan sukupolvien välille, ja nyt tehtävät valinnat vaikuttavat väistämättä siihen, millaisiksi nykypäivän lasten ja nuorten yhteiskunnat muodostuvat. Nyt päätetään siitä, millaista elämää he elävät ja onko heidän taakkansa kestämätön.

1) Lupausten ja todellisuuden ristiriita

Jo vuonna 1992 Rion ilmastokokouksessa sitouduttiin pitämään kasvihuonekaasujen pitoisuus tasolla, joka estäisi vaaralliset muutokset ilmastojärjestelmässä. Kahden asteen ”turvarajaa” oli esitetty tieteellisesti jo vuodesta 1990 asti, mutta siitä sovittiin poliittisesti ensimmäisen kerran vasta vuonna 2010 Cancunin ilmastoneuvotteluissa. Siitä lähtien YK:n ympäristöohjelma UNEP on julkaissut vuosittain The Emissions Gap -raportteja. Niissä tarkastellaan maailman maiden tekemien ilmastolupausten, erilaisten ilmastotoimien ja kansainvälisesti asetettujen päämäärien välistä kuilua.

Raportin tuorein versio ilmestyi lokakuussa (UNEP 2017). Sen vakava viesti on viime vuosilta valitettavan tuttu: Pariisin sopimusta varten tehdyt kansalliset sitoumukset eivät riitä läheskään kahden asteen tavoitteeseen. Mikäli sitoumuksia ei kiristetä, päädytään vähintään 3 asteen keskimääräiseen lämpenemiseen esiteolliseen aikaan nähden vuosisadan loppuun mennessä – eikä lämpeneminen pysähtyisi siihen (sama, 18). Raportissa ei edes otettu huomioon Yhdysvaltain hallinnon täyskäännöstä ilmastopolitiikassa, joka synkistää kuvaa entisestään.

Nykyiset kansalliset sitoumukset kattaisivat toteutuessaan vuoteen 2030 mennessä vain kolmanneksen niistä päästörajoituksista, jotka tarvittaisiin kahden asteen turvarajan alla pysymiseen. Mikäli pyritään Pariisin sopimuksessa asetettuun alhaisempaan 1,5 asteen tavoitteeseen, kuilu lupausten ja todellisuuden välillä on vielä leveämpi. (sama, 1, 15) Kuten IPCC:n ilmastoraporteissa, tässä tietysti puhutaan todennäköisyyksistä. Puheena oleva taso on ”todennäköinen” (likely) eli 66–100 % todennäköisyys.

Lähde: UNEP 2017, 15.

Valitettavasti maailma ei kulje tällä hetkellä edes kansallisten sitoumusten raiteilla, vaan esimerkiksi EU ja Yhdysvallat laahaavat pahasti jäljessä. Ilmastopäästöt ovat kasvussa, etenkin kun lasketaan mukaan hiilidioksidin (CO2) lisäksi muut lyhyt- tai pitkäaikaiset kasvihuonekaasut kuten metaani (CH4) tai dityppioksidi (N2O), joiden vaikutus yhteismitallistetaan yleensä hiilidioksidiekvivalenssiksi. Tämä onkin tärkeä huomata: viimeisinä kolmena vuonna nimittäin energiantuotannon CO2-päästöt näyttivät tasaantuneen, mutta kaikkiaan kasvihuonepäästöt olivat edelleen kasvussa (sama, xv, 2)

Marraskuisten Bonnin ilmastoneuvotteluiden (COP23) yhteydessä julkaistiin myös hälyttäviä tietoja, joiden mukaan fossiilisten polttoaineiden käytöstä ja teollisuudesta johtuvat hiilidioksidipäästöt ovat kääntyneet jälleen nousuun kolmen vuoden tasaisen vaiheen jälkeen. Joukko tutkijoita julkaisi tulokset useissa tiedelehdissä, muun muassa Environmental Research Letters -julkaisussa (Jackson et al. 2017). Syynä nousuun olivat etenkin Kiinan nousseet päästöt sekä EU:n ja Yhdysvaltain aiempaa hitaammat päästövähennykset. On kuitenkin epäselvää, onko tämä hetkellinen poikkeus vai merkki siitä, että nykyinen edes lievä hyvä kehitys olisi pysähtynyt. Esimerkiksi Kiina näyttää olevan nousseista päästöistä huolimatta edellä asettamaansa tavoitetta kääntää päästöt laskuun vuoteen 2030 mennessä. Kiina tuskin toisaalta tiukentaa tavoitteitaan, mikäli EU ja Yhdysvallat jatkavat laiskaa linjaansa.

Lupausten, toiminnan ja päämäärien kuilu on suljettava, sillä muuten päämäärät karkaavat käsistä. Tälle ei riitä aikaa, mikäli viivytetään päätöksiä Pariisin sopimuksessa säädettyyn vuoden 2023 ensimmäiseen säännölliseen arviointiin (global stocktake) asti. Toisin sanoen ankarammat ponnistelut olisi aloitettava viipymättä (UNEP 2017, 2, 16).

Tiukempia päämääriä pyydetäänkin mailta vuonna 2018, jälleen uudella ilmastopolitiikan kohtalonhetkellä.

Käytännössä tämä tarkoittaa, että kasvun sijaan päästöt pitäisi saada tasaantumaan ja kääntymään laskuun vuonna 2020, jotta 2 asteen tai 1,5 asteen tavoitteiden saavuttaminen olisi mahdollista. Nykyisillä sitoumuksilla – jos niitä siis noudatettaisiin – huippua ei tule ennen vuotta 2030. (sama, 16)

Nopea hiilidioksidipäästöjen leikkaaminen tarkoittaa käytännössä kivihiilen käytön aikaista lopettamista – mikä ei ole rohkaisevaa, koska tällä hetkellä kivihiilen käyttö ja siitä aiheutuvat päästöt ovat edelleen kasvussa. (sama, 41, 47) Kasvu ei kuitenkaan ole läheskään takavuosien tasolla, ja kivihiilen käyttö lienee saavuttamassa huippunsa. Samaan aikaan öljyn käyttö toisaalta lisääntyy. Siksi fossiilisten polttoaineiden kokonaisvaltainen alasajo on välttämätöntä. Hiilidioksidipäästöjen leikkaamisen lisäksi etenkin tällä hetkellä voimakkaasti kasvavien metaanipäästöjen vähentäminen voisi auttaa paljon tässä vaikeassa alkuvaiheessa (sama, 54–55).

World Research Instituten tuore raportti Turning Points: Trends in Countries’ Reaching Preak Greenhouse Gas Emissions Over Time (WRI 2017) tarkastelee nykytilannetta toisesta näkökulmasta: kuinka moni maa on saavuttanut päästöhuipun? Näillä näkymin vuoteen 2030 mennessä 57 maan päästöt saavuttavat lakipisteen ja kääntyvät laskuun. Se ei toki riitä Pariisin sopimuksen päämääriin, eikä pelkkä huipun saavuttaminen kerro paljoakaan. Olennaista on, kuinka ajoissa ja millä tasolla päästömaksimi on ja kuinka nopeaa lasku sen jälkeen. (sama, 1–2) Raportin sävy on myös optimistinen: maiden oletetaan noudattavan Pariisin sitoumuksiaan ja kiristävän toimiaan niiden täyttämisen jälkeen (sama, 11).

2) Miksi hiilidioksidin määrä ilmakehässä on ennätyskorkealla?

Maailman ilmatieteen järjestö ilmoitti lokakuun lopussa, että vuonna 2016 hiilidioksidin määrä ilmakehässä oli noussut ennätystasolle 403,3 ppm (miljoonasosaa) (WMO 2017). Uutisessa ei ole sinänsä mitään yllättävää: hiilidioksidin pitoisuus kasvaa joka vuosi, ja pitkäkestoisten kasvihuonekaasujen (CO2, CH4, N2O)  aiheuttama säteilypakote on kasvanut 40% vuodesta 1990, mistä hiilidioksidi vastaa leijonanosasta eli 80 %. (sama, 2)

Yllättävää oli kuitenkin se, että CO2-pitoisuuden vuositason lisäys oli 50% suurempi kuin 10 vuoteen, ja metaanipitoisuuksienkin lisääntyminen oli keskimääräistä suurempi. Lisäys oli myös mittavampi kuin edellisen El Niñon aikaan (tuolloin ekosysteemien aiheuttamat luontaiset päästöt lisääntyvät hetkellisesti). (sama, 2). NASA-lähteissä käytettiin rajumpia ilmauksia ja puhuttiin suurimmasta lisäyksestä 2000 vuoteen tai ylipäätään dokumentoidussa ilmastohistoriassa (Liu et al, 2017). Ennätysnousuun oli kaksi syytä: yhtäältä korkealla pysyneet hiilidioksidipäästöt ja toisaalta El Niño -ilmiö.

Julkisessa keskustelussa ei aina tehdä tarpeeksi selvää eroa vuosittaisten hiilidioksidipäästöjen ja ilmakehään kertyneen hiilidioksidipitoisuuden välillä. Ensimmäinen on virta (flow), toinen on varanto (stock). Siksi pitoisuuden kasvussa ei ollut mitään yllättävää silloinkaan, kun vuosittaiset päästöt näyttivät tasaantuneen. Jos hiilidioksidipäästöt ovat hiilinieluja korkeammalla, pitoisuus kasvaa joka vuosi – on päästöjen kasvu sitten pysähtynyt tai ei.

Siksi ilmastonmuutos kiihtyy, vaikka päästöt tasaantuisivat.

Ilmatieteen laitoksen Ari Laaksonen ilmaisi asian Helsingin Sanomissa näin:

”Onhan se hyvä uutinen, että päästöt eivät ole enää kasvaneet”, Laaksonen sanoo. Mutta hiilidioksidi lisääntyy päästöjen tasaantumisesta huolimatta. Jos päästät vakiomäärän, niin pitoisuuskin kasvaa vakiotahdilla. Kestää satoja ja tuhansia vuosia, ennen kuin nämä poistuvat ilmakehästä.

Maailman ilmatieteen järjestön tiedotteen julkaisemisen yhteydessä monet tutkijat ilmaisivat myös huolensa siitä, että metaanin nousutahti saattaisi kertoa jonkinlaisista käynnistyneistä positiivisista takaisinkytkennöistä.

”We do not understand why methane is rising. It may be a climate change feedback. It is very worrying.”

3) Kuinka paljon luonto jaksaa niellä päästöjä?

Kaikki ihmistoiminnan tai luonnonilmiöiden kuten tulivuorten ja metsäpalojen tuloksena ilmoille päässyt hiilidioksidi ei jää ilmakehään. Osa siitä imeytyy mereen tai meren yhteyttävään kasvillisyyteen tai päätyy maaperään ja kasvillisuuteen yhteyttävien kasvien toiminnan tuloksena. Tätä käsitellään tieteessä nielun (sink) käsitteellä. Nieluilla viitataan yleisesti ottaen luonnonjärjestelmien kykyyn ottaa vastaan ihmistoiminnan sivuseurauksia. (Lähde 2013, 107–109) Tästä näkökulmasta ilmastonmuutos on nieluongelma: ilmakehä ei pysty enää ottamaan vastaan päästöjä siirtymättä radikaalisti toisenlaiseen tilaan.

Ilmakehän lisäksi on muita merkittäviä hiilidioksidin nieluja, joista tärkeimpiä ovat meret, metsät, kosteikot ja maaperä. Arkikeskustelussa vain näistä muista puhutaan yleensä nieluina, mutta toisesta näkökulmasta on havainnollista tarkastella myös ilmakehää nieluna ja koko tilannetta kasvihuonepäästöjen lähteiden (source) ja nielujen suhteena. Kaikki fossiilisten polttoaineiden käytöstä kiertoon tuleva hiili menee jonnekin, eli lähteet ja nielut ovat aina tasapainossa. Tästä on kuitenkin seurauksena se, että ilmakehässä, merissä ja maalla tapahtuu mittavia muutoksia. Nielut alkavat mennä tukkoon. Ilmakehässä tästä on seurauksena ilmaston lämpenemistä, merissä lämpenemistä ja meriveden happamoitumista, joka on vaarallisimpia tämän hetken ympäristömuutoksia. Merten kyky ottaa vastaan hiilidioksidia on myös rajallinen: jossain vaiheessa saavutetaan saturaatiopiste, jolloin tämän nielun teho heikkenee – joskin ilmiö on osoittautunut oletettua monimutkaisemmaksi. Ilmakehällä vastaavaa kylläisyyspistettä ei ole, minkä vuoksi sen mieltäminen nieluksi voi ollakin vaikeaa.

Lähde: Global Carbon Project

Kuten päästöjen kohdalla, pitää erottaa toisistaan hiilinielujen virta (flow) ja varanto (stock). Oheisessa kaaviossa kuvataan, mikä osuus vuosittaisista CO2-päästöistä päätyy mereen, mikä maanpäällisiin järjestelmiin ja mikä ilmakehään. Meren ja maan nieluissa on vuosittaista ja vuodenaikaista vaihtelua – koska ne riippuvat esimerkiksi siitä, miten kasvit kasvavat tai maatuvat tai miten merivirrat liikkuvat. Vuositasolla ilmakehään jää noin puolet, maan ja meren nieluihin päätyy toinen puoli – niin kauan kunnes saturaatiopisteitä saavutetaan. Mutta maailman meriin, metsiin, kosteikkoihin ja maaperään on varastoitunut suuret määrät hiiltä – monin verroin enemmän kuin sitä on ilmakehässä. Kertyneet varastot ovat siis nieluja huomattavasti suurempia.

Juuri siksi vaarallisten positiivisten takaisinkytkentöjen mahdollisuus on niin pelottava. Ekosysteemien kyky sitoa hiilidioksidia on korvaamaton puskuri, joka on suojannut maailmaa osalta lämpenemiseltä. Mutta ilmaston lämpenemisen myötä jotkin ekosysteemit voivat kääntyä nieluista lähteiksi, jolloin niihin kertyneet hiilen varastot alkavat huveta ja vuotaa ilmakehään. Tästä aiheesta käytiin paljon keskustelua, kun syksyllä julkaistut metsätutkimukset selittivät yllättävän nopeasti kasvanutta ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta.

Lokakuussa NASA julkaisi tiedotteita, jotka käsittelivät vuonna 2014 kiertoradalle laukaistun OCO-2 -satelliitin (Orbital Carbon Observatory-2) mittausten tuloksia. Science-lehti julkaisi myös sarjan aihetta käsitteleviä artikkeleita. OCO-2:n avulla pystyttiin tutkimaan entistä tarkemmin sitä, mitkä elonkehän alueet toimivat milloinkin hiilen lähteenä ja nieluna – kuten sanottua, tällainen ”maailman hengitys” kuuluu ekosysteemien toimintaan. Nyt mittausten avulla kyettiin vahvistamaan edellä mainittu oletus, että El Niño -ilmiö lisää luonnollisia CO2-päästöjä etenkin trooppisista metsistä. Lisäksi osoitettiin, että tämän ilmiön syyt vaihtelevat eri puolilla maailmaa muun muassa kosteusolojen mukaan. (Liu et al. 2017) Toisaalta merten CO2-päästöt vähenivät, mutta se ei riittänyt kumoamaan metsien päästölisäystä (Chatterjee et al. 2017).

Tutkimuksen tulos ei siis ollut yllätys, vaan se vahvisti aiemman oletuksen. Mutta käynnissä saattaa olla kehitys kohti intensiivisempiä El Niño -vuosia, ja ylipäätään ilmaston lämmetessä tästä ilmiöstä voi tulla yleisempi. Jos trooppiset metsät eivät käänny suorastaan hiilen lähteiksi, niiden ”puskurivaikutus” voi heiketä. (Liu et al., 2017)

Sen sijaan syyskuussa oli uutisoitu tutkimuksesta, jonka mukaan trooppiset metsät ovat muuttumassa hiilinielusta hiilen lähteeksi. Tutkimus kuitenkin käsitteli eri ilmiötä kuin edellä mainittu, ja sen viesti on ehkä vielä huolestuttavampi ja ajankohtaisempi. Tässä 12 vuotta kestäneessä tutkimuksessa mitattiin trooppisten alueiden nettohiilipäästöjä monilla mantereilla (Baccini et al. 2017).

Koska metsät ovat eri-ikäisien alueiden mosaiikkeja, jotkut alueet ovat aina hiilen lähteitä, toiset nieluja. Mutta tutkimuksen mukaan kokonaisuudessa näkyi siirtymä kohti hiilen lähdettä. Syy on se, että satelliittikuvissa yhtenäiseltä näyttävän metsäpeitteen alla piilee merkittävää metsäkatoa ja metsien vaurioitumista. Ihmistoiminnan jäljet ovat luultua vakavammat. Pystyssä olevien metsien vaurioituminen (degradation and disturbance) osoittautui aiempaa laajemmaksi ja vastasi 69 % hiilitappioista. Vain Aasiassa metsien kaataminen oli hieman suurempi tekijä, kaikkialla muualla vaurioituminen oli selvästi merkittävämpää. Metsätuhoja ajavat yhteiskunnalliset mekanismit ovat moninaisia, ja niihin puuttuminen on vaikeaa mutta välttämätöntä niin ilmastonmuutoksen hillitsemisen kuin monien muiden ympäristökysymysten näkökulmasta.

Positiivisista takaisinkytkennöistä varoitti myös taannoin valmistunut 26 vuotta kestänyt tutkimus metsien maaperästä. Tutkijat arvelevat, että lämpeneminen voi aiheuttaa myös viileämmillä kasvillisuusvyöhykkeillä prosesseja, joissa metsämaasta tulee sykäyksittäin etenevä hiilen lähde.

Merten ja maan hiilinielujen ongelma on kahtalainen. Yhtäältä lisääntyvä lämpeneminen voi hidastaa nielujen toimintaa peruuttamattomasti tai kääntää niitä hiilen lähteiksi. Toisaalta nieluja ylläpitäviä ekosysteemejä tulisi varjella muillakin tavoilla, ettei niiden toiminta vaarannu.

4) Miten hiilen sitoutumista voitaisiin lisätä?

Koska ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kivunnut jo niin korkealle ja vuosittaisten päästöjen on annettu kasvaa näin pitkään ja niin korkeiksi, pelkät päästöleikkaukset ja luonnollisten nielujen tarjoama puskuri eivät enää riitä. (UNEP 2017, 38) Tarvitaan myös hiilidioksidin talteenottoa (CDR, carbon dioxide removal) eli erilaisia keinoja sitoa hiilidioksidia teknologisin keinoin, avustaa ekosysteemien hiilensidontaa tai näiden yhdistelmiä.

Aivan viime aikoihin asti keskustelua ovat hallinneet sellaiset hiilen talteenoton keinot, jotka korostavat teknologisia ratkaisuja. Näistä eniten huomiota ovat saaneet 1) hiilen teknologinen talteenotto voimaloissa ja pitkäaikainen varastointi (CCS), 2) bioenergian tuotanto yhdistettynä hiilen teknologiseen talteenottoon ja varastointiin sekä 3) hiilen suora talteenotto ilmasta (DAC). CCS tarkoittaa sitä, että esimerkiksi kivihiilivoimalan päästöistä otetaan hiilidioksidi talteen ja pumpataan maanalaisiin huokoisiin kivikerrostumiin. Tuotanto on siis vähäpäästöistä mutta ei poista nettona päästöjä. BECCS yhdistää tämän siihen, että fossiilisten polttoaineiden sijaan käytetään biopolttoaineita, joiden tuotantokin sitoo hiiltä. Näin tuloksena on nettonielu. Nettonielu olisi myös DAC, joskin sekin vaatii energiaa ja muita resursseja toimintaansa.

Mikään näistä teknologioista ei ole laajamittaisessa käytössä, vaan kaikki ovat kehittelyn asteella, vaikka joitain pienimuotoisia kokeiluja on olemassa. Kuten tuoreessa The Emissions Gap -raportissa todetaan, niiden varaan on kuitenkin laskettu skenaarioissa liikaa (UNEP 2017, 65). BECCS esimerkiksi edellyttäisi bioenergiakasvien teollisen mittakaavan kasvatusta, joka vaatisi valtavat määrät maaperää, lannoitteita ja biotuotteiden käsittelyprosessien tehostamista nykyisestä. Seuraukset luonnon monimuotoisuudelle olisivat turmiollisia. Siksi sellaisen hiilen talteenoton potentiaali ei ole läheskään niin suuri kuin IPCC:n skenaarioissa on oletettu. (Boysen et al, 2017; Smith et al. 2015)

Lokakuussa 2016 Kevin Anderson ja Glen Peters kritisoivat Science-lehden artikkelissaan sitä, että IPCC:n skenaarioissa käytössä oleva nettohiilibudjetti piilottaa taakseen epärealistisia oletuksia hiilen talteenotosta. Malleissa oletetaan ikään kuin täydellinen tieto siitä, millaista teknologiaa lähivuosikymmeninä on käytössä, ja arvotetaan tulevat toimet halvemmiksi kuin nykyiset päästöleikkaukset (diskonttaus). Tällaisilla oletuksilla oikeutetaan nykykehityksen jatkaminen ja viivytetään elintärkeitä päästöleikkauksia. (Anderson & Peters 2017)

Viime aikoina keskustelussa hiilen talteenotosta enemmän näkyvyyttä ovat saaneet sellaiset keinot, jotka perustuvat ekosysteemien suojeluun ja elvyttämiseen tai esimerkiksi maatalouden toimintatapojen muutokseen. Syyskuussa ilmestyneessä artikkelissa ”Natural Climate Solutions” esitetään, että tällaisten ”luonnollisten ratkaisujen” potentiaali on huomattavasti aiemmin arvioitua suurempi. (Griscom et al. 2017) Tiukka rajanveto ”luonnollisten” ja ”teknologisten” keinojen välille on toki kyseenalaista, sillä kaikki edellyttävät runsaasti tietämystä, jatkuvaa tutkimusta ja inhimillistä osaamista. Nämä ”luonnolliset ratkaisu” jakaantuvat kolmeen osaan: 1) metsittämiseen, metsien suojeluun ja uudelleenmetsittämiseen, 2) uudenlaisiin maatalouden menetelmiin sekä 3) kosteikkojen suojeluun ja ennallistamiseen.

Näiden keinojen mahdollisuus ottaa talteen hiiltä ilmakehästä on 30 % suurempi kuin aiemmin on arvioitu, vaikka toisin kuin useimmissa vastaavissa arvioissa, tutkijat asettavat rajoituksia esimerkiksi ruoantuotannon ja biodiversiteetin suojelun turvaamiseksi. Tästä rajatusta määrästä noin puolet eli 11,3 hiilidioksidiekvivalenttia gigatonnia vuositasolla on ”kustannustehokasta”. Se on samaa mittaluokkaa kuin The Emissions Gap -raportin varoittama kuilu lupausten ja todellisuuden välillä.

Mikä tärkeintä, osalla keinoista on muita hyötyjä esimerkiksi maataloudessa vesivarojen suojelussa, eroosion torjunnassa tai ruokaturvan parantamisessa. Näistä maatalouden win-win -ratkaisuista tehdään tällä hetkellä paljon tutkimusta, ja ne olisivat oman kirjoituksensa aihe.

Mikäli näihin ratkaisuihin panostettaisiin, niillä olisi suuri merkitys, sillä niillä voitaisiin kattaa alkuvaiheessa kolmannes tarvittavista kasvihuonepäästöjen leikkauksista. Ne siis helpottaisivat siirtymää huomattavasti. Ne eivät siis kattaisi kolmannesta koko ilmastourakasta, vaan päästöleikkaukset ovat edelleen ensisijaisia.

Lisäksi tällaiset ”luonnolliset ratkaisut” eivät toimi yhtä tehokkaasti loputtomiin, vaan nekin päätyvät saturaatiopisteeseen. Ekosysteemit saavuttavat dynaamisen tasapainotilan, jossa niiden nettopäästöt menevät suunnilleen nollaan. Metsitetty metsä kasvaa täysikäiseksi, peltomaan hiilensidonnan potentiaali on käytetty – hiilen varastot ovat pullollaan, mutta kokonaisuutena nielu ei enää toimi.

Uusia ”luonnollisia ratkaisuja” ei myöskään voida ottaa käyttöön jatkuvasti, kun pyritään turvaamaan luonnon monimuotoisuutta, ruokaturvaa ja resurssien riittävyyttä. Laidunmaita voidaan metsittää tiettyyn rajaan asti, jos niiden tarvetta pystytään vähentämään, mutta se vaatii ruokajärjestelmien hallittua muutosta, jotta siirtymä ei pahenna ruokaongelmia tai heikennä vesitilannetta tai lannoitteiden saatavuutta. Samasta syystä unelmat Saharan metsittämisestä eivät ole kovin realistisia, sillä se vaatisi veden, mullan ja lannoitteiden kuljettamista paikan päälle vuosikausien ajan.

Siksi päästöleikkausten suhteellinen osuus on paljon suurempi, kun katsotaan pidemmälle tulevaisuuteen.

Lähde: (Griscom et al. 2017)

Sosiaalisten ja ekologisten rajoitusten asettaminen kaikille hiilen talteenoton keinoille on tärkeää, ettei niiden käyttäminen vie edellytyksiä muilta tärkeiltä kamppailuilta kuten köyhyyden ja nälän torjunnalta (joka ovat kohtalonyhteydessä väestönkasvun hidastamiseen) ja biodiversiteetin suojelulta. Vaikka monet keinot voivat olla teknisesti mahdollisia, niiden toteuttaminen ei välttämättä sovi yhteen kestävän yhteiskunnallisen kehityksen ja muiden ympäristönäkökohtien kanssa. Juuri siksi onkin merkittävää, että tämä tuore arvio on aiempia merkittävästi suurempi, vaikka nämä näkökohdat on otettu huomioon aiempaa paremmin.

Lupaavimpiinkin hiilen talteenoton tapoihin liittyy kuitenkin sama ongelma kuin trooppisiin metsiin. Entä jos maaperään sidottu hiili alkaa paeta sieltä? Entä jos uudelleen luodut metsät alkavat kärsiä kuivuudesta ja metsäpaloista, kun sääolot muuttuvat? Mitkään hiilen talteenoton tavat eivät siksi voi korvata päästöleikkauksia. Ne voivat olla sillanrakentajia, jotka auttavat vaikeimman siirtymävaiheen yli, mutta kertyneiden hiilivarastojen säilyttäminen vaatii maailmaa, joka ottaa päästöleikkaukset tosissaan.

5) Voidaanko 1,5 asteen turvaraja vielä saavuttaa?

Pariisin sopimuksessa toiveikkaasti asetetun 1,5 asteen turvarajan tarkoituksena olisi estää juuri sellaisia muutoksia, jotka muun muassa vaarantaisivat ekosysteemien hiilivarastoja. Mutta onko siihen pääseminen enää mahdollista? Uusin The Emissions Gap -raportti esittää niin, joskin se vaatisi varhaisia ja ennennäkemättömän voimakkaita päästövähennyksiä (UNEP 2017, 33, 37). Vielä vähän aikaa sitten käytiin kuitenkin kovaa vääntöä siitä, olisiko rajan alle pääseminen enää mahdollista.

Syyskuussa Nature Geosciences -lehdessä julkaistu artikkeli ”Emission budgets and pathways consistent with limiting warming to 1.5°C” herätti kiivaan julkisen keskustelun sekä artikkelin perusväitteistä että siitä, miten ne tulisi tulkita (Millar et al., 2017). Kirjoittajien mukaan 1,5 asteen rajan alle pääseminen ei vielä ole ”geofysikaalinen mahdottomuus”. Tämä hyvin tekninen artikkeli on maallikolle melkein läpitunkemattoman vaikeaa luettavaa, mutta kirjoittajat ovat selittäneet johtopäätöksiään julkisuudessa poikkeuksellisen aktiivisesti. He ovat myös joutuneet puolustautumaan ilmastonmuutoksen kieltäjiä vastaan, jotka ovat pyrkineet käyttämään artikkelia omiin päämääriinsä.

Artikkelin mukaan käytettävissä oleva hiilibudjetti on arvioitua merkittävästi isompi, mutta tämä ei tee päästöleikkausten urakkaa helpoksi. Liikkumatilaa on hieman enemmän, mutta haaste on silti erittäin vaikea. Käytännössä päästöleikkaukset pitää aloittaa heti – nythän siis ollaan edelleen kasvu-uralla – ja päästöt täytyisi saada tasaisella vauhdilla leikaten nollaan 40 vuodessa. Hiilen talteenotto voi tukea tätä, ja hiilidioksidin lisäksi on rajoitettava etenkin metaanin päästöjä.

Kuten saattaa arvata, julkisessa keskustelussa tutkimusta tulkittiin myös niin, että päästörajoituksilla ei sittenkään ole kiire, tai jopa niin, että kirjoittajat vähättelevät ongelmaa. He vastasivat tähän avoimessa kirjeessään Guardian-lehdessä. Kuten Nature-lehden katsausartikkelissa todetaan, monet tutkijat ovat myös epäilleet tutkimuksen johtopäätöksiä. Etenkin tutkimuksessa käytettyjä lämpötila-arvioita on kyseenalaistettu, mutta kirjoittajat ovat korostaneet, että artikkeli kaikesta huolimatta vahvistaa sen, että päästöleikkauksia on kiristettävä tuntuvasti ja nopeasti. (Ks. myös UNEP 2017, 14–16.)

Keskimääräisen lämpenemisen turvarajoista ja hiilibudjettien yksityiskohdista vääntäminen voi myös kaventaa ilmastokeskustelun näkökulmaa. Ahkerana blogikirjoittajanakin tunnettu norjalainen ilmastotutkija Glen Peters kritisoi tätä taannoisessa kirjoituksessaan. Hiilibudjetti on onnistunut käsite, koska sen avulla saadaan perille tärkeitä ajatuksia. On erotettava päästöjen virta ja varanto, vuosittaiset päästöt ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuus. Ilmakehään on varaa päästää tietty määrä kasvihuonekaasuja, ja sitten on lopetettava. Mutta budjettien laskeminen on hyvin vaikeaa ja epävarmaa, ja laskelmat poikkeavat toisistaan esimerkiksi sen mukaan, mihin lämpenemisen vertailukohdaksi asetettu ”teollista aikaa edeltävä vaihe” asetetaan. Puhumattakaan siitä, että ilmaston turvarajan määrittely on vahvasti poliittinen kysymys.

Siksi mahdollisimman nopea pyrkiminen nettonollapäästöihin on lopulta pääasia. Yhteiskuntien pääseminen irti fossiilisista polttoaineista on asian ydin. Ei kuitenkaan millä tahansa keinoilla, sillä esimerkiksi panostaminen bioenergian kestämättömiin muotoihin vaarantaa hiilen nieluja ja voi tuottaa lyhyellä aikavälillä fossiilisia polttoaineita suuremmatkin päästöt.

6) Tiekarttoja tulevaan

Ympäristötutkijat ovat esittäneet viime aikoina yhä äänekkäämpiä vaatimuksia fossiilista polttoaineista luopumisen ja kiireisten päästövähennysten puolesta. Erilaiset ”tiekartat” ja julkilausumat ovat muuttaneet keskustelua nopeasti, sillä nyt vaatimus päästöhuipusta vuonna 2020 esitetään yhä laajemmin. Tämä on Pariisin sopimuksen kansallisia sitoumuksia huomattavasti kunnianhimoisempaa.

Maaliskuussa Science-lehdessä julkaistussa kirjoituksessa ”A roadmap for rapid decarbonization” joukko tutkijoita esitti suunnitelman nettonollapäästöihin pääsemiseksi vuosisadan loppuun mennessä, jotta lämpeneminen voidaan pysäyttää ”reilusti alle kahden asteen” (Rockström et al., 2017). Kirjoituksessa esitetään teknologiakeskustelusta tuttua ”Mooren lakia” löyhästi mukaileva ”hiilen laki” (carbon law), jonka mukaan hiilidioksidin päästöt täytyisi puolittaa joka vuosikymmen. Se vaatisi päästöleikkausten lisäksi maankäytön muutosten hillintää niin, että sektorin päästöt päätyvät nollaan vuoteen 2050 mennessä, sekä hiilen talteenoton menetelmien mahdollisimman nopeaa käyttöönottoa. Näin nettonollapäästöt saavutettaisiin 2050.

On kuitenkin huomattava, että hiilen talteenoton osalta tiekartta keskittyy lähinnä BECCSin ja DACin kaltaisiin teknologisiin ratkaisuihin, joiden arvioidaan nousevat 5 gigatonnin vuositasolle vasta vuoteen 2050 mennessä – siis reilusti alle puolet siitä ”luonnollisten ratkaisujen” kestävästä potentiaalista, jota edellä käsiteltiin! Metsittämisen kaltaiset ratkaisut ovat pienemmässä roolissa ja vaikuttavat vasta vuosisadan jälkipuolella.

Nettopäästöjen huippu pitäisi saavuttaa viimeistään 2020, ja mikä tärkeintä, ilmakehän hiilidioksidipitoisuus tulisi kääntää laskuun vuosisadan loppupuolella.

Tutkijoiden lanseeraama tiekartta on hyvin viitteellinen eikä tekeydykään tiukaksi toimintaohjelmaksi, mutta se korostaa kaikkien yhteiskunnan sektorien perusteellista mullistusta. Esimerkiksi vuoteen 2020 mennessä pitäisi saada lakkautettua 500–600 miljardin dollarin vuosittaiset fossiilisten polttoaineiden tuet, ja kaikkien suurten kaupunkien ja yritysten tulisi laatia ”dekarbonisaatiostrategiat”. Seuraavalla vuosikymmenillä olisi otettava käyttöön energiatehokkuusmenetelmät mahdollisimman laajasti, ja kivihiilen käyttö olisi käytännössä lopetettava. Öljyn käyttö olisi loppumassa 2040-luvulle siirryttäessä, ja ensimmäiset maat olisivat saavuttamassa todellisen päästöttömyyden. Polttomoottorista olisi tullut harvinaisuus.

Tiekartta nojaa optimistisiin oletuksiin siitä, miten teknologinen, taloudellinen ja sosiaalinen kehitys ”lähtee lentoon” kiihtyvälle uralle, kun sopivat esteet ja kannustimet saadaan aikaan. Konkreettisten ohjeiden sijaan se on pikemminkin toimintaan kannustava asiakirja, jonka tavoitteena on myös osoittaa, miten suurista asioista Pariisissa tultiin oikeastaan sopineeksi.

Toinen vastaavanlainen raportti 2020 The Climate Turning Point julkaistiin huhtikuussa. Se oli monien instituutioiden yhdessä kokoama, ja sen ympärille rakentui Mission 2020 -hanke. Jälleen korostetaan, että vuosi 2020 on kriittinen historiallinen käännekohta. Jos päästöjä ei saada laskuun siihen mennessä, monet mahdollisuuksien ikkunat sulkeutuvat. Päästöjen nettonollataso täytyisi saavuttaa 2040 eli vielä edellä kuvattua tiekarttaa nopeammin.

Raportti nostaa voimakkaasti esille edellä kuvatut vaaralliset positiiviset takaisinkytkennät ja ”keikahduspisteet” (tipping point), joiden jälkeen luonnonjärjestelmät asettuvat radikaalisti uudenlaiseen tilaan. Se varoittaa, että jotkin muutokset ovat jo väistämättömiä, muun muassa merten pinnan nousu jossain määrin – mutta pahimpia muutoksia voidaan vielä torjua. (2020 The Climate Turning Point, 2017, 3–4) Tutkijat ehdottavat kuusiosaista toimenpideohjelmaa, johon kuuluu esimerkiksi hiilivoiman rakentamisen lopettaminen vuoteen 2020 mennessä, olemassa olevien hiilivoimaloiden asteittainen alasajo, polttomoottorien käytön pääasiallinen lakkaaminen jo 2030-luvulla sekä fossiilisille polttoaineille annetun julkisen tuen lopettaminen. Verrattuna Rockström et al tiekarttaan hiilen talteenoton ”luonnolliset ratkaisut” ovat selvästi näkyvämmässä asemassa, mutta niiden mittakaava jää epäselväksi. Metsäsektorin tulee muuttua hiilinieluksi, mutta sen koosta ei ole arviota. Maanviljelyksen arvioidaan voivan muuttua hiilinieluksi 1 hiildioksidiekvivalentin gigatonnin vuositasolla. (sama, 13–15)

Raportin taustalla olleet tutkijat esittelivät vaatimuksiaan myös kesäkuisessa Nature-lehden kirjoituksessa ”Three years to safeguard our climate” (Figueres et al. 2017). Artikkeli kuvasi toimenpideohjelman pähkinänkuoressa ja teki tunnetuksi ”Carbon Crunch”-kuvaajan, joka esittää kouriintuntuvasti, miten nopeita päästöleikkausten on oltava, jotta maapallon keskimääräinen lämpeneminen voitaisiin rajoittaa 1,5–2 asteeseen.

Lähde: Figueres et al. 2017

Nämä tiedemaailman toimintakehotukset kuvastavat hyvin sitä, miten kaukana tieteellisesti perustellut näkemykset ovat ilmastopolitiikan todellisuudesta. Poliittisen päätöksenteon hitausvoima on melkoinen, ja viime vuosisatojen aikana rakentunut fossiilitalouden ”peritty tilanne” haraa muutoksia vastaan (Lähde 2013). Toisaalta toimintaohjelmien mullistavuus kertoo siitä, miten vaikeaksi tilanne on päässyt. Yhteiskunnilla on edessään hirvittävän suuri urakka.

7) Työ jatkuu turvarajojen tuolle puolen

Ilmastopäästöjen kehitys vie tällä hetkellä edelleen huonoon suuntaan, mutta toivon merkkejäkin on olemassa – ja tutkijoiden yhä aktiivisempi rooli julkisessa keskustelussa ei ole niistä vähäisempiä. Mutta mikäli suunta kääntyy ja kaikkia odotuksia vasten lämpeneminen saadaan pysähtymään 1,5 tai 2 asteeseen, ja jos hiilidioksidipitoisuudet ilmakehässä vakaantuvat, onko kaikki kunnossa?

Valitettavasti ei. Tätä vaikeaa ja pitkälle tulevaisuuteen kurottavaa kysymystä purkaa ansiokkaasti kesäkuussa julkaistu pitkä artikkeli ”Young people’s burden” (Hansen et al. 2017). Sen perusajatus on yksinkertainen: vaikka onnistuisimme päästövähennyksissä kuinka hyvin tahansa, työ jatkuu, sillä lopulta hiilidioksidipitoisuus ilmakehässä on saatava nykyistä huomattavasti alemmaksi, jotta vaaralliset positiiviset takaisinkytkennät eivät käynnistyisi. Pitoisuudet kasvavat vielä pitkään, vaikka voimakkaat päästöleikkaukset saataisiin käyntiin, koska päästöt ovat niin paljon meren ja maan nieluja suurempia. Siksi edessä on ainakin sadan vuoden urakka.

Nykyinen keskimääräinen lämpeneminen on ylittänyt noin +1 astetta esiteolliseen aikaan verrattuna. Kuten edellä viittasin, arviot tapahtuneesta lämpenemisestä poikkeavat toisistaan, sillä esiteollinen vertailutaso voidaan määritellä eri tavoin. Tämä arvio on korkeampi kuin esimerkiksi IPCC:n mutta ero ei ole suuri. Nykyinen lämpötila on joka tapauksessa selvästi korkeammalla kuin ihmisen sivilisaatioiden kukoistuskauden holoseenin keskilämpötila ja sen korkeimmatkin lämpötilapoikkeukset. Ja kertyneen säteilypakotteen vuoksi lämpeneminen jatkuu. (sama, 580-581)

Viime jääkautta edeltäneellä kaudella merten pinta oli nykyistä 6–9 metriä korkeammalla, ja tuolloin maapallon keskilämpötila oli nykyisellä tasolla (sama, 581-582). Onko 2 astetta tai edes 1,5 astetta silloin edes pätevä tavoite? ”Turvarajat” ovat hyviä väliaikaisia rajapyykkejä – artikkelissa esitetään, että 3% vuosittaisilla päästövähennyksillä olisi mahdollista päästä 1.5 asteen tavoitteeseen. Mutta silti täytyisi tavoitella sellaista säteilypakotetta, joka estäisi merten pinnan voimakkaan nousun tai vaaralliset positiiviset takaisinkytkennät. (sama, 589)

Tavoiteltava hiilidioksidipitoisuus saisi olla korkeintaan 350 ppm (nykyään se siis on yli 400 ppm; ennen teollista aikaa se vaihteli 200-300 ppm välillä). (sama, 582) Käynnissä oleva historian vaihe, jolloin tuo raja on ylitetty (englannissa käytetään usein termiä overshoot), tulisi pitää mahdollisimman lyhyenä.

Artikkeli nostaakin ajan merkityksen esille poikkeuksellisen hyvin. Maailma ei reagoi kasvihuonekaasuihin välittömästi vaan viiveellä. Säteilypakote tarkoittaa, että maapallo on energiaepätasapainossa: energiaa saapuu maapallolle enemmän kuin sitä poistuu. Mutta etenkin koska meret imevät merkittävän osan lämmöstä, vain osa ilmakehän lämpenemisestä on toteutunut – sitä on siis edelleen odotettavissa eli in the pipeline, kuten englanniksi usein sanotaan. Olemme sitoutuneet (committed) nykyistä suurempaan lämpenemiseen. (sama, 583–585)

Arviot sitoutuneen lämpenemisen määrästä vaihtelevat. Täytyy asettaa ensinnäkin jokin nykytaso, josta käsin arvioidaan, kuinka paljon tähän asti kertyneet päästöt lämmittäisivät ilmakehää viiveellä. Toiseksi arvioon vaikuttaa se, oletetaanko hypoteettisesti päästöjen loppuvan kuin seinään vai arvioidaanko niille jokin realistinen kehitys – eli otetaanko huomioon yhteiskunnallinen hitausvoima. Tässä kohtaa monimutkaisen asian voi kuitenkin yksinkertaistaa niin, että merkittävä osa lämpenemisestä on varastoitunut meriin ja vaikuttaa vielä pitkään. (IPCC, AR5, The Physical Science Basis, 1102–1105) Ja meriveden lämpeneminen tietysti vaikuttaa myös merten ekosysteemeihin.

Siksi overshoot-vaiheen pitäminen mahdollisimman lyhyenä on tärkeää. Jos korkeammat lämpötilat pysyvät päällä pitkään, vaaralliset positiiviset takaisinkytkennät ja muut muutokset voivat käynnistyä laajasti, mikä veisi ilmastonmuutoksen täysin käsistä. Artikkelissa kiinnitetään huomiota etenkin jäätiköiden sulamiseen ja merten pinnan nousuun. Huomattava merten pinnan nousu voi olla mahdollista jopa 50–150 vuodessa, joten säteilypakote on saatava laskemaan hyvin nopeasti, ettei prosessi käynnisty. (Hansen et al. 2017, 583–585)

IPCC:n viidennen arviointiraportin johtopäätöksiä päivittävässä Climate updates -raportissa todetaan, että merten pinnan nousu on tällä vuosisadalla korkeintaan yhden metrin, elleivät Antarktiksen reuna-alueiden jäätiköt romahda. (Climate updates 2017, 12) Uusissa tutkimuksissa näitä arvioita pidetään kuitenkin vanhentuneita. Pahimmat skenaariot jäätiköiden kohtalosta ovat hurjia mutta myös kiistanalaisia. Joka tapauksessa tieteellinen konsensus on vahvistunut siitä, että meret nousevat aiemmin arvioitua huomattavasti nopeammin. Pitkällä aikavälillä muutokset olisivat suorastaan raamatullisia, vaikka pysyttäisiin kahden asteen lämpenemisessä. Jäätiköiden sulaminen voisi aikanaan nostaa meren pintaa jopa 25 metrillä – millä tasolla se pysyisi tuhansia vuosia. Maailman ilmastojärjestön tiedotteessa muistutetaankin, että nykyinen CO2-pitoisuus on plioseenin tasolla (3–5 miljoonaa vuotta sitten), jolloin ilmasto oli 2–3 astetta lämpimämpi ja meret 10–20 metriä korkeammalla. (WMO 2017)

Lisäksi uutta lämpenemistä kiihdyttävä ikiroudan sulaminen tai maaperän hiilen karkaaminen voivat käynnistyä laajamittaisesti jo 1–2 asteen lämpenemisen myötä, jos se pysyy yllä tarpeeksi pitkään. (Hansen et al. 2017, 585) Tästä varoittikin tuore tutkimus Alaskassa.

Ilmastopolitiikassa lähivuosien toimet ovat merkittäviä, sillä ne ratkaisevat vaarallisimman overshoot-vaiheen keston. Fossiilisten polttoaineiden käytön nopea alasajo on välttämätöntä. Tarvitaan vähintään 3% päästörajoitukset vuosittain, jotta olisi mahdollista päästä alle 1,5 asteen keskimääräisen lämpenemisen. Silloinkin oltaisiin edelleen noin 0,5 astetta korkeammalla holoseenin korkeimmista lämpötiloista. Olisi päästävä takaisin holoseenia vastaaviin lämpötiloihin vuosisadassa tai vähemmässä. (sama, 589–590)

Tämä vaatii väistämättä hiilen talteenottoa. Mutta se, kuinka paljon hiiltä joudutaan sitomaan erilaisin keinoin, riippuu siitä, kuinka aikaisin ja kuinka suuret päästöleikkaukset saadaan aikaan.

Olisi korostettava sellaisia hiilen talteenoton keinoja, joilla voisi olla muitakin hyötyjä, kuten maatalousmaan viljavuutta, vedenpidätyskykyä ja eroosiokestävyyttä sekä maaperän hiilinieluja edistävät menetelmät. Lisäksi muiden kasvihuonekaasujen kuin hiilidioksidin päästöjen rajoittaminen auttaisi, mutta se on vaikea haaste, sillä nyt etenkin metaanipäästöt kasvavat voimakkaasti. (sama, 593)

Koko urakkaa ei kuitenkaan ole mahdollista hoitaa ilman muita talteenoton menetelmiä kuten BECCS, DAC tai hiiltä sitovan kiviaineksen levittäminen esimerkiksi viljelysmaille (EW). (sama, 591) Aiempaa tutkimusta (mm. Smith et al. 2015) mukaillen artikkelissa varoitetaan näiden ratkaisujen korkeasta hinnasta, merkittävistä energiakustannuksista ja hurjasta resurssien kulutuksesta. (Hansen et al. 2017, 591)

Mitä hitaammin ja kunnianhimottomammin päästövähennyksiin ryhdytään, sitä suuremmassa vaarassa luonnolliset nielut ovat ja sitä mittavammaksi hiilidioksidin talteenoton urakka käy jo nykyisille lapsille ja nuorille. Heidän taakkansa voi kasvaa kestämättömän raskaaksi.

Synkästä sävystään huolimatta tässä on myös toivoa luova viesti. Minkään yksittäisen lämpötila- tai pitoisuusrajan ylittäminen itsessään ei ole peruuttamaton katastrofi. Keskittyminen siihen, ”kuinka monta vuotta meillä on aikaa”, yhtäältä helposti viivyttää toimintaa ja toisaalta ruokkii fatalismia.

Olennaista on, ehtivätkö vaarallisimmat positiiviset takaisinkytkennät ja muut ympäristömuutokset käynnistyä laajasti. Emme tiedä, ovatko trooppisten metsien, boreaalisten metsämaiden tai Antarktiksen jäätiköiden taannoiset muutokset ”kanarialintuja kaivoksessa”, varoituksia tulevasta, vai käynnistyneen muutoksen ensi askelia. Mutta pyrkimys mahdollisimman lyhyeen overshoot-vaiheeseen luo pitkäaikaisen sivilisaation päämäärän. Se on hyvä vastalääke shokeeraavien ilmastouutisten tuomaan masennukseen. Vaikka tilanne on kurja, aina on jotain tehtävää.

Lähivuosien ja -vuosikymmenien toiminta ratkaisee sen, kuinka kauan nykyisellä säteilypakotteen tasolla pysytään ja millainen on se maailma, joka päätyy takaisin energiatasapainoon. Merten pinta nousee jo väistämättä, mutta vielä voidaan toivottavasti vaikuttaa siihen, nouseeko se niin monta metriä, että yhteiskunnat eivät kestä sitä (sama, 594). Jos merten pinta nousee 0.5–1 metriä, kuten näyttää vääjäämättömältä, se on hyvin vakavaa. Mutta on vaikea edes kuvitella maailmaa, jossa meret ovat kohonneet 7 metrillä.

Lopuksi

Ilmastonmuutos ei ole hetkellinen haaste, joka on hoidettava, jotta voidaan palata normaaliin päiväjärjestykseen. Ilmaston kanssa on opittava elämään uudella tavalla. Yhteiskuntien toimintaa on muutettava perusteellisesti usean sukupolven ajan kaikilla elämän aloilla, ei vain energian tuotannossa.

Hiilibudjetit, lämpenemisen turvarajat ja toiminnan vuodet ovat työkaluja, väliaikaisia tienviittoja tulevaan. Laajempi tilannekuva on kuitenkin se, että ihmiset joutuvat lukuisten sukupolvien ajan totuttautumaan uuteen maailmaan, koska teollistuminen potkaisi maailman holoseenin tuolle puolen.

Maailman muutoksilla on hitausvoimaa eli inertiaa. Siksi monet muutokset ovat jo väistämättömiä. Ilmastonmuutos vaikuttaa siihen, missä päin maailmaa voi tai ei voi asua, viljellä maata tai kalastaa.

Myös ihmisen toimilla on hitausvoimaa: nyt tehdyillä päätöksillä joko lukitaan yhteiskuntia pitkäksi aikaa runsaasti energiaa kuluttaville ja kasvihuonekaasuja tuottaville poluille tai vastaavasti avataan erilaisten elämäntapojen mahdollisuuksia.

Näin läheinen ja kaukainen tulevaisuus nivoutuvat yhteen. Mikäli nykyiset lapset ja nuoret joutuvat keskittämään voimansa hiilidioksidin poistamiseen ilmakehästä, heidän yhteiskuntansa ovat väistämättä muilla elämän alueilla köyhempiä ja niukempia.

Tämä ei ole kasvottomien kaukaisten sukupolvien asia.

/ Ville Lähde

KIRJALLISUUTTA:

2020 The Climate Turning Point. 2017. Verkossa: https://newclimate.org/2017/04/10/2020-climate-turning-point/

Anderson, Kevin & Glen Peters, The trouble with negative emissions. Science. Vol. 354, No. 6309, 2016, 182–183. DOI: 10.1126/science.aah4567

Baccini, A. et al., Tropical forests are a net carbon source based on aboveground measurements of gain and loss. Science. 10.1126/science.aam5962 (2017). DOI: 10.1126/science.aam5962

Boysen, L.R. et al., The limits to global-warming mitigation by terrestrial carbon removal. Earth’s Future, Vol. 5, No. 5, 2017, 463–474. Verkossa: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016EF000469/full

Chatterjee, A. et al., Influence of El Niño on atmospheric CO2 over the Tropical Pacific Ocean: Findings from the NASA’s OCO-2 mission. Science. Vol. 358, Iss. 6360, 2017. DOI: 10.1126/science.aam5776

Climate updates. What have we learnt since the IPCC 5th Assesment Report? The Royal Society, 2017. Verkossa: https://royalsociety.org/topics-policy/publications/2017/climate-updates/

Figueres, Christiana et al., Three years to safeguard our climate. Nature. Vol. 546, 2017, 593–595. Verkossa: https://www.nature.com/news/three-years-to-safeguard-our-climate-1.22201

Griscom, Bronson W. et al., Natural Climate Solutions. PNAS. Vol. 114, No. 44. DOI: 10.1073/pnas.1710465114

Hansen, James, et al., Young people’s burden. Requirement of negatice CO2 emissions. Earth System Dynamics. 8, 2017, 577–616. doi.org/10.5194/esd-8-577-2017

IPCC, AR5, The Physical Science Basis.

Jackson, R.B. et al., Warning signs for stabilizing global CO2 emissions. Environmental Research Letters. 12 (2017). Verkossa: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aa9662/pdf

Liu, Junjie et al., Contrasting carbon cycle responses of the tropical continents to the 2015–2016 El Niño. Science. Vol. 358, Iss. 6360, 2017. DOI: 10.1126/science.aam5690

Lähde, Ville, Niukkuuden maailmassa. niin & näin, Tampere 2013.

Millar, Richerd J. et al., Emission budgets and pathways consistent with limiting warming to 1.5°C. Nature Geoscience. Advance Online Publication, 18 September 2017. DOI:10.1038/ngeo3031

Rockström, Johan et al., A roadmap for rapid decarbonization. Science. Vol. 355, Iss. 6331, 2017, 1259–1271.

Smith, Pete et al., Biophysical and economic limits to negative CO2 emissions. Nature Climate Change. 6, 2015, 42–50. DOI:10.1038/nclimate2870

UNEP (2017), The Emissions Gap Report 2017. United Nations Environment Programme (UNEP), Nairobi. Verkossa: https://www.unenvironment.org/resources/emissions-gap-report

WMO (2017), Greenhouse Gas Bulletin. No. 13, 30.10.2017. Verkossa: https://library.wmo.int/opac/doc_num.php?explnum_id=4022

WRI (2017), Kelly Levin & David Rich. Turning Points. Trends in Countries’ Reaching Peak Greenhouse Gas Emissions over Time. Working Paper. Washington, DC: World Resources Institute. Verkossa: http://www.wri.org/publication/turning-points-trends-countries-reaching-peak-greenhouse-gas-emissions-over-time