perjantai 17. toukokuuta 2013

Mikä olisi optimaalinen ilmakehän hiilidioksidipitoisuus?

Mikä olisi optimaalinen ilmakehän hiilidioksidipitoisuus? Kysymys on tärkeä, sillä hiilidioksidi on meille elintärkeä aine. Tästä huolimatta asiaa on lähestytty oikeastaan vain ilmastontutkimuksen yhden vänkyräsuunnan näkökulmasta.

Katsotaanpa ilmakehän hiilidioksidia toisesta näkökulmasta. Sehän on kasvien ruokaa. Kasvava joukko tutkimuksia osoittaa, että nykyistä selvästi korkeampi hiilidioksidipitoisuus lisäisi kasvien hyvinvointia. Tällä asialla on iso merkityksensä myös kaikille kasvinsyöjille ml. ihmiset. Alla olevissa kuvissa kuvataan eräiden kasvien kasvua ja hyvinvointia hiilidioksidipitoisuuden funktiona.

Soijapapu (vas) ja lituruoho (oik) näyttävät pitävän 700 ppm:n hiilidioksidipitoisuudesta.
Kelta-aulio (vas) ja kaura (oik) kasvavat paremmin korkeammissa hiilidioksidipitoisuuksissa.
En yhtään ihmettele kasvien kaipuuta ilmakehän korkeampiin hiilidioksidipitoisuuksiin. Nehän tai ainakin niiden esivanhemmat ovat kehittyneet huomattavasti korkeamman hiilidioksidipitoisuuden vallitessa ilmakehässämme, kuten seuraava kuva kertoo.
Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on nykyisin poikkeuksellisen alhaisella tasolla.


Yllä olevasta kuvasta näkyy selvästi, että hiilidioksidipitoisuudella ja ilmaston lämpötilalla on heikko korrelaatio. En väitä, ettei sellaista olisi, mutta ilmastomme lämpötilan säätönuppi hiilidioksidi ei ole ollut ainakaan viimeisen 600 miljoonan vuoden aikana. 

Minusta tuntuu hölmöltä, että yritämme äärimmäisen kalliilla keinoilla säätää pitoisuuden miljoonasosissa laskettavan kaasun määrää, kun sen korkeammat pitoisuudet näyttäisivät olevan hyvä asia koko elonkehälle. On suorastaan kummallista, että asiaa ei lähestytä tästä näkökulmasta. Kaikkein ihmeellisintä on se, että vihreiksi itsensä määrittelevät ihmiset vastustavat hiilidioksidin - siis kasvien ruoan - lisääntymistä joskus jopa raivokkaasti.

Mikä olisi Sinun mielestäsi sopiva hiilidioksidipitoisuus?


47 kommenttia:

  1. Oiskohan sopiva määrä jossain 1000 ppm paikkeilla, tällähetkellä ollaan kuitenkin vaarallisen lähellä sitä alarajaa jossa kasvit lakkaa yhteyttämästä.

    Ja jos tuo co2 tosiaan lämmittää, niin hyvä, historia on selkeästi osoittanut että lämpö on aina parempi kuin kylmä.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Todellakin olemme olleet viime aikoina ainakin kasvikunnan kannalta sietokyvyn alarajoilla. Lämmöstäkin olen samaa mieltä, ja senkin suhteen olemme ainakin täällä Pohjolassa roikkuneet selviytymisen rajamailla.

      Poista
    2. Käsittääkseeni KASVIHUONEISSA,joissa käytetään ylimääräistä (säiliöhiilidioksiidiä) taso on noin 900 ppm. Eli varmaankin melko ihanteellinen KASVUN kannalta.

      Poista
  2. Kiitos Mikko, että jaksat ja osaat toistuvasti valottaa eri asioista uusia näkökulmia. Kieltämättä esittämäsi kysymys on erittäin kiinnostava: missä on optimi sarjassa lämpö, kuivuus, kasvu, ihmiskunnan ravinto, biopolttoaineet ja monet muut tekijät. Onko hiilidioksidi tässä todellakin ratkaiseva tekijä?

    Kuka kehittäisi tästä "IPCC-mallin", joka viisaasti kertoisi, mitä on odotettavissa. Eipä noita ole toistaiseksi ainakaan minun silmiini sattunut. Varmasti paljon helpompi tehtävä kuin ilmaston mallittaminen, koska ihmiset lisääntyvät järjellisellä tahdilla ja syövät sen minkä syövät. Tuskinpa on tarvetta ennustaa 1000-kiloisia ihmisiä vuosisadan lopulle kuten ilmaston lämpötiloissa on analogisesti kaavailtu tulevaisuudeksemme.

    VastaaPoista
  3. Niimpa huvinniinn, miksi tämä on niin vaikeaa?
    Ilmastohevonen on valjastettu väärin päin rattaitten eteen.

    En ole ihan varma sopiiko seuraava esitelmä ketjun aiheeseen, mutta ainakin toivon sopivan.

    Oli miten oli 22. päivä päätetään Euroopan energiakohtalosta, olkoon se mikä hyvänsä.
    Sen jälkeen loppuu suunsoitto tuhannesosa-asteista ja pilkun paikasta, ja Mikko toivottavasti esittää analyysinsä siintä että "Miten tässä nyt näin pääsi käymään".

    http://hidethedecline.eu/pages/posts/in-a-nutshell-why-models-are-wrong-and-and-manmade-global-warming-not-catastrofic-explained-in-3-vidoes-by-dr-david-evans-258.php

    Ilkka

    VastaaPoista
  4. Sopivaa ilmakehän CO2-pitoisuutta on vaikea määritellä, mutta ainakaan nykyinen ei ole liian korkea taso. Jos pitoisuus ja sen kasvu koetaan haitalliseksi, niin ainoa keino ratkaista ongelma on hillitä maapallon väestönkasvua. Tähän jättiongelmaan verrattuna päästöjen kanssa näperteleminen on silmänlumetta ja tehotonta kuten faktat näyttävät. Oletteko kuulleet poliitikkojen puhuvan ilmastonlämpenemisuhan yhteydessä väestönkasvusta, joka on CO2:n nousun perimmäinen syy? Väestönkasvu on myös CO2:n nousua suuremman uhan eli luonnon monimuotoisuuden vähenemisen syy. Katsokaa asiaa havainnollistava kuva alla olevasta linkistä!
    Antero

    http://www.worldclimatereport.com/index.php/2008/01/30/what-the-future-holds-in-store/

    VastaaPoista
  5. Saanen puolestani esitellä Tim Ballin esityksen aiheesta.

    Pyydän erityisesti kiinnittämään huomionne YK asiakirjaan jossa sanotaan
    ympäristöagendan edellyttävän ettei tieteellisten todisteiden puute saa johtaa
    siihen ettei kalliita kustannuksia vähennetä maailman pelastamiseksi tulevilta katastrofeilta.

    http://www.youtube.com/watch?v=m1UF3Bpqzog

    Ilkka

    VastaaPoista
  6. Anotero, mainitsit juuri sen todellisen ongelman maapallollamme. Liikakansoitus kyllä kykenee tuhoamaan ihmiselle sopivan elinympäristön. Minkä jälkeen jotkin muut lajit ottavat tehtäväkseen kehittää itselleen älykkyyden ja ajaa itsensä tuhoon... Da capo al fine.

    Mutta ilmeisesti hiilidioksiditaso olisi optimissaan jossakin 600 ppm:n tienoilla, mikä ehkä hiukan johonkin saattaisi vaikuttaa. Kuten parempiin satoihin.

    VastaaPoista
  7. Viimeisimpiä mielipiteitä sopivasta CO2 pitoisuudesta.

    http://motls.blogspot.fi/2013/05/william-happer-on-cnbc.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+LuboMotlsReferenceFrame+%28Lubos+Motl%27s+reference+frame%29

    Ilkka

    VastaaPoista
  8. Ehdotan 800 ppm siksi, että kasvihuoneviljelijät nostavat keinotekoisesti pitoisuuden tuohon arvoon, mikäli oikein muistan "enhanced CO2"?
    Mutta mutta, eikö tuo "aine" julistettu "myrkyksi" USAssa?

    VastaaPoista
  9. Minä ehdotan sopivaksi määräksi sen mikä kulloinkin vallitsee, mutta parempi enempi koska fotosynteesi loppuu alle 200 ppm pitoisuuksissa.
    Eli enempi parempi.

    Mitä tulee CO2 myrkyllisyyteen:

    http://www.youtube.com/watch?v=Qq4j1LtCdww

    Ilkka

    VastaaPoista
  10. Valitettavasti ilmakehän CO2-pitoisuuden 800 ppm:n ”ihannerajaa” on mahdotonta saavuttaa vaikka kuinka yrittäisimme. Perustelut: (1) Ilmakehän CO2-pitoisuus riippuu lähes täysin maapallon väestömäärästä (tilastollinen selitysaste on noin 99 %). (2) Nykyinen CO2-pitoisuus on noin 400 ppm ja väkimäärä noin 7 miljardia. Väkimäärä pitäisi viisinkertaistua noin 35 miljardiin, jotta päästäisiin 800 ppm:ään. (3) Jo kauan ennen 35 miljardia maapallon väkimäärä (ja samalla CO2-pitoisuus) on kääntynyt laskuun joko vapaaehtoisin toimin tai ihmisten tarvitsemien resurssien loputtua.

    :) Antero

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Ilmakehän co2 pitoisuus riippuu lähes täysin lämpötilasta, empiiriset havainnot ovat selkeesti osoittaneet että co2 seuraa lämpötilaa, eikä suinkaan ohjaa sitä.
      Maapallon lämpötila taas on suoraa seurausta auringon aktiivisuudesta, ja sillehän ihminen ei voi yhtään mitään.

      Poista
  11. Valitettavasti en näe yhteyttä väkimäärän ja CO2 pitoisuuden välillä, perusteeni ollessa se että
    CO2 pitoisuus on ollut 4000 ppm vaikkei ihminen lajina ei ollut edes syntynyt.

    Ilkka

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Puhuin ihmisen aiheuttamasta CO2-pitoisuuden noususta lähi menneisyydestä lähi tulevaisuuteen. Antero

      Poista
    2. No mutta jos sinä puhut ihmisen aihuttamasta CO2 pitoisuuden noususta,
      olisiko sopimatonta pyytää sinulta todisteita ihmisen aihuttamasta CO2 pitoisuuden noususta.

      Saanen lievästi naurahtaa miksi "lähi menneisyydestä lähi tulevaisuuteen."
      Onko sinulla kristallipallo käytössäsi?

      Ilkka

      Poista
    3. Jatkan hymyssä suin laskelmiani, jotka pohjaavat mediassa yleisesti esitettyihin kauhuskenaarioihin. Luulisin että CO2-raja tulee vastaan viimeistään 600 ppm:n paikkeilla, koska väkeä olisi silloin jo noin 20 miljardia.

      Jos vain CO2 vaikuttaisi maapallon ilmastoon, lämpötila olisi tuolloin noin yhden asteen nykyistä korkeampi, jos käytämme uusimpia arvioita ilmaston CO2-herkkyydestä.
      Antero

      Poista
    4. Uskaltaisinko esitellä sinulle viimeisen tieteen jättiläisen luentoa aiheesta,
      ja sen ympäriltä.

      Vaikken tunnustakkaan auktoriteetteja, nin läheltä liippaa....

      Ihan vilpittömästi!

      http://www.youtube.com/watch?v=8xFLjUt2leM

      Ilkka

      Poista
  12. Hassua että tarjoat juuri minulle Freeman Dysonia. Tiedän hänet oikein hyvin ja olen ihan vilpittömästi samaa mieltä hänen kanssaan useimmista luennon asioista. Antero

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Yhtä hassua on että joku voisi kuvitella meidän olevan samaa mieltä.

      Ilkka

      Poista
  13. OK, minä luovutan! Antero

    VastaaPoista
  14. Et voi verrata 600 miljoonan vuoden takaisia ja nykyisiä lämpötiloja vain CO2:n mukaan. Sinun pitää ottaa huomioon myös auringon voimistuminen. 600 miljoonaa vuotta sitten aurinko oli noin 5% heikompi kuin nyt. Silloin piti olla moninkertaisesti CO2:sta, jotta saavutettiin sama lämpötila kuin nyt. Jos olisi ollut vain 400 ppm, olisi koko maapallo ollut jäässä. Kuten se olikin 660 miljoonaa vuotta sitten. Jos otat mukaan auringon voimistumisen, korreloi CO2 ja lämpötila aika selvästi.

    Kun aurinko syttyi 4,5 miljardia vuotta sitten, oli sen teho vain noin 70% nykyisestä. Siitä se on pikkuhiljaa kirjastunut ja tulee kirkastumaan.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Et sitten viittinyt mainita että auringon säteilytehon ollessa vain 70% nykyisestä
      lämpötila oli ajoittain nykyistä korkeampi.

      Kunhan ilmastotieteilijät ekaksi luopuisivat litteän maan uskostaan että aurinko lämmittää yöllä keskimäärin 340W/m^2 niin voisi jatkaa keskustlua.

      Tuossa alkuun.

      http://www.youtube.com/watch?v=B9DSWJUqq68

      Ilkka

      Poista
    2. Oletko sinäkin niitä hörhöjä joiden mukaan kylmemmästä kappaleesta peräisin olevat fotonit eivät kanna energiaa eivätkä siis myöskään lämmitä? Roy Spencerillähän on blogissaan ollut enemmänkin ongelmia näiden hihhulien kanssa.

      -L4

      Poista
    3. Kvanttimekanikan soveltaminen lämmönsiirtoon on sekkoittanut ihan oikeidenkin tiedemiseten päitä.

      Lähden vain perusfysiikasta jossa kylmempi ei lämmitä kuumempaa.

      En ala Mikon palstalla loputtomaan inttämiseen koska se ei johda mihinkään,

      Tuossa on aiempi inttämisketju, jos inttäminen kiinnostaa.

      Minä lopetan keskustelun säteilypakotteesta täällä tähän, kun vastapuolella ei ole tarjota kuin IPCC fraaseja.

      http://keskustelu.suomi24.fi/node/10191350#comment-51732846

      Ilkka.



      Poista
    4. Ilman muuta lämpötila on voinut olla korkeampi vaikka auringon teho oli matalampi. Riittää, kun on tarpeeksi kasvihuonekaasuja. Venuskin on lämpimämpi kuin Merkurius vaikka on tuplaten kauempana auringosta. Planeetan lämpötilaan ei vaikuta yksin aurinko eikä yksin kasvihuonekaasut, vaan molemmat yhdessä.

      Poista
    5. Perusfysiikasta seuraa että kaikki kappaleet säteilevät energiaa Stefan-Bolzmannin lain mukaisesti, mukaanlukien "kylmemmät" kappaleet. Energian nettovirta on lämpimämmästä kylmempään mutta energiaa siirtyy myös kylmemmästä lämpimämpään Stefan-Bolzmannin lain mukaisesti. Joka ei tätä ymmärrä on ymmärrysrajoitteinen :/

      -L4

      Poista
  15. Perusfysiikan mukaan fotonit kantavat energiaa riippumatta siitä minkä lämpöisestä kohteesta ne ovat lähtöisin.

    -L4, fyysikko

    VastaaPoista
  16. Täältä löytyy ilmastotutkijoiden näkemys ilmastonmuutoksen tilasta ja tulevaisuudesta selvällä suomenkielellä: http://www.skepsis.fi/lehti/2013/Skeptikko-2013-1_ilmastonmuutos_on_taalla.pdf

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Käsittämätöntä että Skepsis ry jonka jäsenillä kuvittelisi olevan kykyä kriittiseen ajatteluun, on niellyt tuon AGW-kusetuksen onkivapoineen päivineen...

      Poista
    2. Pistää miettimäät ketkä tässä oikein ovatkaan kusetettuja, vai kuinka...

      -L4

      Poista
    3. Varinkin kun empiiriset havainnot kertovat selkeää kieltä, malliuskovaiset eivät vaan ole vielä suostuneet tunnustamaan todellisuutta...

      Poista
    4. Öhym siis vesi lämpenee ja nousee, ilmakehä lämpenee, jäätiköt ja mannerjäätiköt sulavat, lumipeite pienenee, merijään määrä romahtamassa jne...

      -L4

      Poista
    5. Sitten kun vielä kiistattomasti todistat että edellämainitsemasi asiat johtuvan ihmisen ilmaan syytämästä hiilidioksidista niin...

      Ja vielä että tuosta olis jotain haittaa, historia on kiistatta osoittanut että lämpö on aina parempi kuin kylmyys.

      Poista
    6. Lämpö ei ole "parempi" ilmastosysteemi flippaa uuteen tilaan. Tällä sarallahan on ollut aika hiljaista useammat muutama tuhat vuotta, mitä nyt Sahara ja Lähi-Itä muuttuivat aavikoiksi. Kuumuus on muuten tänä päivänä maailmalla paljon suurempi ongelma kuin liiallinen kylmyys.

      -L4

      Poista
    7. Ilmasto flippaa uuteen tilaan... hohhoijjaa...
      Sehän nyt oli arvattavissa että mitään todisteita väitteille ei tule...

      Poista
    8. Siis mitä todisteita? Sahara ja Lähi-Itä olivat vihreitä vain muutama tuhat vuotta sitten, vai eikö tästä olekaan todisteita? Et kai kuvittele että maapalloa voidaan lämmittää useilla asteilla nopeasti ilman että mikään muu muuttuu?

      -L4

      Poista
    9. Todisteita siitä että ihminen aiheuttaa katastrofalista ilmastonmuutosta...

      Poista
  17. Aika kevyttä tavaraa tuo linkki. Paljon puhuu jo toteamus: "MALLIT ENNUSTAVAT maapallon keskilämpötilan nousevan tällä vuosisadalla yhdestä kuuteen astetta." Kaikki mallithan ovat menneet todistettavasti karkeasti pieleen! Oletuksia/arvauksia toisensa perään kuten esim. ”Ennen teollistumisen alkua, 1700-luvun puolivälissä, hiilidioksidin pitoisuus ilmakehässä oli noin 280 miljoonasosaa.” Todellista lukua ei tiedä kukaan, mutta todisteet viittaavat suurempaan lukuun.
    Antero

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Proxyt ovat todisteita ja jääkairauksissahan mitataan vapautuvan kaasun CO2-pitoisuutta peräti suoraan.

      -L4

      Poista
  18. Jäätikkökairauksiin perustuvaa CO2-dataa 2000 vuoden ajalta (1 AD - 2004 AD) on mm. täällä:ftp://ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/paleo/icecore/antarctica/law/law2006.txt

    Näyttää olleen aika vakaasti alle 280 ppm ennen teollista aikaa. Samoihin tuloksiin päädytään monista muistakin mittauksista.

    VastaaPoista
  19. Tässä rautalankaa siitä miten kylmemmän kappaleen säteily vaikuttaa lämpimämpään kappaleeseen. Perusfysiikkaa:

    http://scienceofdoom.com/2010/10/07/amazing-things-we-find-in-textbooks-the-real-second-law-of-thermodynamics/

    ...nähtävästikään ns. maalaisjärki tai pääosin unohdettu lukiofysiikka ei riitä termodynamiikan ymmärtämiseen. Lisäksi osalta ihmisiä ymmärrys luonnontieteistä ja teknologiasta on niin ohutta että he eivät ymmärrä että noin perustavanlaatuisia väärinymmärryksiä ei termodynamiikan nykyteoriassa voi olla tai valtaosa teknologiastamme lakkaisi toimimasta.

    VastaaPoista
  20. Risto Jääskeläinen21. toukokuuta 2013 klo 21.34

    Hyviä kysymyksiä, Mikko!

    Ainakin suurimmalla osalla kasveista hiilidioksidin optimipitoisuus taitaa olla reilusti yli nykyisen. Voi siinä tietenkin olla joku poikkeuskin, kuten noista kaura saattaisi olla, jos mittausta olisi jatkettu suuremmille CO2-pitoisuuksille.

    Hyvässä lykyssä kasvikunta on siis eräs venusilmiön vastavoima, hillitsevä takaisinkytkentä. Olettaen, ettei asfaltoida kaikkea.

    Odottelen, että ilmastotiede tuottaa tarkan lukeman, mihin pitää meidän pyrkiä. En pidättele kuitenkaan hengitystäni tätä odotellessa, vaikka niin ehkäisisinkin CO2-päästöni melko totaalisesti.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Voiskohan no venus-vertaukset unohtaa, venuksen lämpötila ei johdu siitä että sen kaasukehä on 97% hiilidioksidia, vaan siitä että sen tiheys on 100 kertaa se mikä on maassa. Jos mitataan lämpötila venuksella samassa paineessa kuin mitä maassa on merenpinnan tasolla, eli venuksessa noin 40km korkeudella, ja sitten vielä korjataan se suhteessa etäisyyteen auringosta, niin ollaan yllättäen samoissa lukemissa.

      http://theendofthemystery.blogspot.com/2010/11/venus-no-greenhouse-effect.html

      Poista
    2. Pidät mahdollisena, että yksittäisen planeetan lämpötilan korkeus/vaihtelu/mataluus/whatever ei johdu ihmisestä? Milloin tulee se päivä, kun tämä koskee sinun mielestä myös Tellusta?

      Puolueeton

      Poista
    3. Eipä ole todisteita siitä että se täälläkään johtuisi ihmisestä...

      Poista
  21. johtuu tosiaan tiheydestä, jos oletetaan, ettei planeetan pinnalle päätyvän auringon säteily vaihtele silloin voidaan olettaa että tuo tiheys on ainoa selittävä tekijä lämpötilalle. Ongelma vaan on, että tuo ensimmäinen oletus on hyvin kyseenalainen eikä ko. artikkelin kirjoittaja ole pystynyt osoittamaan, että tämä sama tiheyssuhde selittäisi lämpötilat muilla taivaankappalailleilla samalla tavoin. Ihan kiinnostava lähestymistapa mutta tarvitsisi kyllä tarkempaa ja kattavampaa tutkimusta ennen kuin tuolla voidaan mitään pitävästi todistaa. Lisää keskustelua voi lukea aiheesta http://joannenova.com.au/2011/10/there-is-a-greenhouse-effect-on-venus/#more-16793

    VastaaPoista