Lustot kertovat Järvi-Suomen ilmaston palautuneen liki normaaliksi

Tarkka kesän lämpömittari

Olen suhtautunut menneisyyden ilmastoa kuvaaviin proxy-tutkimuksiin melkoisella skeptisyydellä. Tosin skeptisyyteni myös instrumentaalimittauksiin on sattuneista syistä – adjusteerausskandaaleista yms. johtuen – kasvanut viime aikoina. Silmääni kuitenkin sattui Tutkas-seuran seminaarissa 4.11.2014 kuulemani Risto Jalkasen luennon innoittamana tuore tutkimus, joka kiinnosti paljon. Päätin siihen uhrata hieman aikaani ja selvittää samalla suhdettani yhteen proxyluokkaan.

Kyseessä on Samuli Helaman vetämän suomalaisen tutkijaryhmän puulustoanalyysi Järvi-Suomen kesälämpötiloista (toukokuusta syyskuuhun) 600-luvun lopulta viime vuosituhannen vaihteeseen – siis yli 1300 vuoden ajalta. Tuollaisen aikajakson lämpöaikasarja voisi antaa jo melkoisesti perspektiiviä viime vuosikymmenten lämpenemiseen, jos rekonstruoitua sarjaa voisi pitää luotettavana. Siispä lähdin selvittämään, josko puulustoaineistosta mallinnettu lämpötilatieto osuisi edes lähelle instrumentaalimittauksilla saatua tietoa.

Helaman tutkijaryhmän lämpötila sinisellä, CRU TS-sarja
mustalla ja Seutulan mitattu lämpötila punaisella.

Ystävällisesti ja avoimesti Helaman tutkijaryhmä oli antanut rekonstruoimansa lämpötilatiedot Yhdysvaltain ilmastoa ja meriä tutkivan viraston, NOAA:n, palvelimille. Sieltä sen sai noukittua helposti Excel-ohjelmalla käsiteltävään muotoon. Sitten kävin hakemassa Alankomaiden ilmatieteenlaitoksen, KNMI:n, verrattomalta palvelimelta pari instrumentaaliaikasarjaa samalta alueelta tai läheltä sitä, ja ryhdyin vertaamaan asioita. Sanon suoraan, että tulokset yllättivät tällaisen harrastelijan. Hain siis maailman arvostetuimman ilmastotutkimusyksikön, brittien CRU:n (Climate Research Unit), TS3.22-sarjan vastaavalta alueelta ja oman ilmatieteen laitoksemme Seutulan (juu, Seutula on 200 km Helaman ryhmän tutkimusalueelta lounaaseen, mutta pisin läheinen aikasarja kuitenkin) mittauspisteen sarjan kuukausikeskilämpötilat ja lähdin vertailemaan niitä Helaman ryhmän arvoihin. Tulokset ovat viereisessä kuvassa.

Tuossa kuvassa punaisella viivalla esitettynä on Seutulan mittausten touko-syyskuun keskilämpötilan 30 vuoden liukuva keskiarvo. Sininen viiva esittää Helaman rekonstruoimaa pohjoisempaa Järvi-Suomen alueen keskilämpötilan vastaavaa arvoa. Ja musta viiva CRU:n vastaavaa rekonstruktiota Helaman ilmoittamalta tutkimusalueelta 1900-luvun alusta lukien. 

Mitä noista ilmastollisista arvoista voisi lukea? Minusta niiden muutossuunnat ovat aika hyvin yhdentyvät. Siis kun ilmasto on lämmennyt instrumentaalimittausten (punainen ja musta murtoviiva) mukaan, myös puulustoaineisto (sininen) osoittaa samaa. Näyttäisi siltä, että eniten on lämmennyt viimeisen reilun 150 vuoden aikana puiden lustojen kertomana – siis jopa 1,6°C. Seutulassa vastaavaa lämpenemistä on näkynyt 0,5 astetta. CRU:n aikasarjaa voi verrata vasta viime vuosisadan alusta alkaen, ja se osoittaa Seutulan kanssa samaa suuruusluokkaa olevaa 0,6 asteen lämpenemistä.

Jos minä olisin ilmastopanikoija, huutaisin  estottomasti  Helaman tutkimusten mukaista hurjaa lämpenemistä viimeisen 100 - 200 vuoden aikana. Kaikkein eniten huutaisin 1900-luvun loppuvuosien kiihtyvältä näyttävää lämpenemistä. Ilmastoantipanikoijana taas viittaisin joko Seutulan mittauksiin tai viittaisin CRU:n arvoihin. No mitkä ovat oikein? Tuskin mitkään, mutta kun kaikki näyttävät lämpenemistä, kaiketi se sitten on tosiasia Etelä-Suomessa. Hyväksytään siis, että maamme eteläosat ovat sekä instrumentaali- että puulustomittausten mukaan lämmenneet ainakin vuoteen 2000 päättyneen 140 vuoden aikana 0,5 – 1,6°C. Vuosisatavauhtina se tarkoittaa 0,4 – 1,1 astetta.

Mutta tuo lämpenemisvauhti ei nyt ollut se pääasia, miksi tämän bloggauksen kirjoitin. Minä innostuin siitä, että Helaman tutkijaryhmän rekonstruktion 30 vuoden liukuva keskiarvo pysyy hyvin lähellä CRU TS3.22:n vastaavaa arvoa. Niiden välinen ero vuosien 1901 – 1995 pysyy alle 0,3°C:n suuruisena, joskin ero aivan viimeisten viiden vuoden osalta vähän venähtää. Kun otetaan huomioon molempien virhemarginaalit, voidaan kuitenkin sanoa lustoproxyn kuvaavan erittäin hyvin instrumentaalimittauksilla samalta ajalta saatua kasvukauden keskilämpötilaa. Minun luottamukseni huolellisesti ja asiallisesti tehtyä lustoproxya kohtaan kasvoi melkoisesti tämän vertailun mukana.

Valitettavasti meillä ei ole tuolta alueelta 1900-luvun alkua kauemmas jatkuvaa instrumentaaliaikasarjaa. Mutta tuo parin sadan kilometrin päässä Järvi-Suomesta lounaaseen sijaitseva punainen Seutulan mittauspisteen kuvaaja näyttäisi korreloivan aika hyvin myös 1800-luvun jälkimmäisen puoliskon osalta lustosarjan kanssa. Voisimmeko siis luottaa siihen, että lustot osaavat kertoa muutaman asteen kymmenesosan tarkkuudella myös kauemman menneisyyden lämpötiloista? Minä en keksi syitä, miksi lustot olisivat huonompia tai kadottaisivat tarkkuuttaan varhaisempien vuosisatojen osalta. Joten katsotaanpa Järvi-Suomen kasvukauden lämpötiloja noin 1200 vuoden ajalta. Alla olevan graafin sininen kuvaaja on Helaman tutkijaryhmän aikasarjan 30 vuoden liukuva ilmastollinen keskiarvo.

Helaman tutkijaryhmän lämpötila sinisellä, CRU TS-sarja mustalla ja Seutulan mitattu lämpötila punaisella.

Mitäpä tuosta kuvasta voisi sanoa? No, instrumentaalimittauksiemme jakso näyttää tietysti aika lyhyeltä. Lustoaikasarja osoittaa, että Järvi-Suomen lämpimimmät ajanjaksot osuvat 800-, 900-, 1000- ja 1300-luvuille, jota ilmastotutkimuksessa kutsutaan Keskiajan lämpökaudeksi. Kylmimmät kasvukaudet ajoittuvat 1700- ja 1800-luvuille, jota aikaa kuvataan Pikkujääkauden loppuvaiheena. Helama et al. toteaa tuon ajanjakson auringon aktiivisuuden olleen kovin vaatimattoman verrattuna 1900-lukuun, jolloin se puolestaan oli hyvin korkealla tasolla aurinkotutkijoiden mukaan. No, auringon aktiivisuuden vaihtelun vaikutuksesta ilmastoon kiistellään kovasti.

Minä en näe mitään kummallista Järvi-Suomen 1900-luvun lämpötiloissa. Mutta pidän aika kummallisena sitä seikkaa, että nykyisessä ilmastokeskustelussa ilmastolliseksi normaalikaudeksi on valittu teollistumista edeltänyt 1700-luvun ilmasto. Järvi-Suomen vuoden tarkkojen lustojen kertomana se näyttäisi olevan hyvin poikkeava ajanjakso reilun tuhannen vuoden perspektiivillä ja suorastaan outo ”normaalijaksoksi”. Sanoisin Järvi-Suomen ilmaston palautuneen normaaliksi 1900-luvun lämpenemisen myötä, jos jatkuvasti muuttuvassa ilmastossa jotain jaksoa voi normaalina pitää.