Palautan mieleen ensimmäisessä bloggauksessa esittämäni kysymykset, joihin professori Järvisen kirjoituksen otteita kannattaa peilata:
- Millainen on pohjoisen ilmaston luonnollinen vaihtelun voimakkuus tai vaihteluväli? Onko viime aikojen ilmastollinen kehitys jotenkin ennenkuulumatonta tämän valossa?
- Missä vaiheessa muutos on niin suurta ja/tai nopeaa, että siitä tulisi huolestua ja ihmisen olisi syytä miettiä, voiko asiaan vaikuttaa?
Sitten suoraan Järvisen tekstiin:
Yksi luku on omistettu arktiselle
jäälle.
Vuosisatoja ja - tuhansia kattava jääanalyysi ei osoita nykyisen
jääalan olevan poikkeuksellisen pieni. Islannin vesillä ajelehtivan jään
määrästä on tietoa jo 1200 vuoden ajalta. Esimerkiksi keskiajan lämpökaudella
ajelehtivaa jäätä ei ollut lainkaan.
Islannin jäätiköt olivat paljon pienemmät vuosina 870 - 1264 kuin 1300
- 1930. Jäätiköiden sulaminen 1900-luvulla paljasti 600 vuotta jään alla olleet
keskiaikaisten maanviljelijöiden viljelmät. Viikinkien 300 maatilalla
viljeltiin ohraa ja kasvatettiin suuret määrät karjaa. Keskiajan lämpökautta
lyhyempi niukkajäinen jakso osui 1930-luvulle. Esimerkiksi elokuussa vuonna
1938 oli yhtä vähän jäätä kuin nykyisin elokuussa (kuva 5).
|
Kuva 5 |
Suurin osa viimeaikaisesta merijään sulamisesta tapahtui vuosien 1995 -
2003 välillä. Viimeisen kymmenen vuoden aikana arktisen jään laskeva trendi
näyttää tasoittuneen.
Pohjoisilla merillä (Grönlanti, Islanti, Norja, Barentsinmeri ja
Karanmeri) jään laajuus on pienentynyt noin kolmasosan 135 vuodessa (1864 -
1998). Noin puolet tästä sulamisesta tapahtui jo 1860 - 1900 ennen kuin
arktinen alue alkoi lämmetä. Viimeaikainen jääkato on ollut samanlaista kuin
1800- luvulla.
Pohjoiseen virtaavan lämpimän pintaveden lämpötila on noussut noin
asteen pikkujääkauden, Euroopassa vallinneen normaalia kylmemmän ajanjakson
(noin 1450 - 1850), päättymisestä, mikä selittää suurimman osan merijään
sulamisesta vuoden 1860 jälkeen. Suurimman osan viimeisestä 9000 vuodesta
arktinen merijää on ollut suppeampi kuin nykyisin. Minimi saavutettiin 8500 -
6000 vuotta sitten, jolloin ympärivuotisen merijään raja oli Grönlannin
rannikolla noin tuhat kilometriä nykyistä pohjoisempana. Jään määrä on kasvanut
myös viimeisten satojen vuosien aikana. IPCC:n (2013) mukaan arktisen alueen
lämpötila oli 1930-luvulla yhtä lämmin kuin 1990- ja 2000-luvuilla.
Viime vuosisadan voimakkain lämpeneminen arktisella alueella tapahtui
1930- ja 1940-luvulla, jolloin ilmakuvien perusteella laskettu ajojään määrä
väheni Venäjällä miljoonalla neliökilometrillä. Scherhag (1931) esitti
käsitteen “arktinen lämpeneminen” jo runsas 80 vuotta sitten. Lämpeneminen
johti mm. siihen, että Huippuvuorten kaivoksista voitiin laivata hiiltä entisen
kolmen kuukauden sijasta seitsemän kuukautta vuodessa. Jopa 60 prosenttia jään
vähenemisestä on voinut johtua kesäkauden ilmakehän kierron luonnollisista
muutoksista. Tutkimusten mukaan arktinen merijää saattaa palautua ennalleen
eikä sellaista käännepistettä, josta ei olisi paluuta, ole luultavasti
olemassa. Häviämisennusteet ovat perustuneet liian yksinkertaisiin
tietokonemalleihin.
Yksi luku käsittelee vaihtelun suuruutta.
Fyysikoille luonnollinen vaihtelu on tutkimusta häiritsevää melua,
ekologeille ihanaa musiikkia, joka saattaa olla koko tutkimuksen pääkohde.
Jotta voisimme nauttia ekologisesta “musiikista”, meidän on tunnettava
vaihtelun perustaso, perussävel, johon uusia havaintoja, “säveliä”, verrataan.
Ilman perustason määrittämistä muutoksia voidaan pitää aiheettomasti
hälyttävinä. Voimakas vaihtelu on tavallisesti täysin normaalia.
Havaintosarjan pitää olla riittävän pitkä, jotta todennäköiset
poikkeavuudet eli signaalit erottuisivat satunnaisesta taustakohinasta.
Toisaalta tilastollisen testauksen kannalta tämä on ongelma: pitkän aikasarjan
eli suuren otoskoon vuoksi pienikin ero tai trendi tulee helposti
tilastollisesti merkitseväksi, mutta sillä ei aina ole käytännön merkitystä.
Ympäristö- aikasarjoissa signaali kuten esimerkiksi lämpenemistrendi, jos se
ylipäätään on havaittavissa, on tavallisesti kohinaa, kuten luonnollista
taustavaihtelua, paljon heikompi, minkä vuoksi tulosten merkityksen tulkinta on
haastavaa. Esimerkiksi Euraasian arktisella alueella 109 säähavaintoasemasta
vain 17 asemalla oli havaittavissa lämpötilassa trendejä, jotka eivät
selittyneet luonnollisista ja ihmisestä riippumattomista ilmastovaihteluista.
Seitsemästätoista asemastakin vain yksi osoitti kiistatonta lämpenemistä.
Todellisuuteen perustuvan Sodankylän lämpötilan analyysitulos jakaa
varmasti asiantuntijoita, koska vuodenajat poikkeavat niin selvästi tosistaan.
Kevätkauden lämpötilannousu on mielestäni “päivänselvä” ja kaipaa erityistä
huomiota ja selitystä, koska sama tilanne näyttää pätevän myös Sodankylää
pohjoisempana Kilpisjärvellä .
Myös edellisen lämpöjakson aikana
Pohjolan kevät, erityisesti toukokuu, lämpeni, mikä edisti lajien leviämistä
pohjoiseen. Nykyisen lämpöjakson aikana Arktiksen kevät ja syksy ovat hieman
lämmenneet, mutta talvi ja kesä tuskin lainkaan. Ilmastomallien ennusteiden
mukaan Arktiksen talven olisi pitänyt lämmetä kaikkein eniten, mitä ei ole
kuitenkaan tapahtunut. Toisaalta talvisella muutaman asteenkin lämpenemisellä
ei ole luonnolle suurta merkitystä, jos lämpötila pysyy silti koko ajan
reilusti pakkasella.
Kevään lämpeneminen näkyy myös pohjoisen pallonpuoliskon lumipeitteen
laajuudessa, jota on mitattu vuodesta 1967 lähtien. Lokamaaliskuun lumimäärä on
pysynyt ennallaan, mutta huhti-toukokuun määrä on ollut laskussa. Yleisesti
ottaen pohjoisen pallonpuoliskon lumipeitteen laajuus on ollut vakaa vuodesta
1972 lähtien.
Pohjoisilla alueilla kuten Kilpisjärvellä luonto ei ole kuitenkaan
juuri hyötynyt kevään lämmöstä: kesä tulee sinne hyvin myöhään eikä kesä-elokuu
ole lämmennyt. Kesän muuttumattomuus näkyy esimerkiksi keräämästäni koivun
lehtimistä eli hiirenkorvalletuloa esittävästä aikasarjasta (kuva 8).
Myöhäisimmän (2.7.1982) ja varhaisimman (30.5.1985 ja 2013) lehtimispäivän ero
on yli kuukausi. Jos alkukesä on kylmä, koko terminen kasvukausi (vuorokauden
keskilämpötila yhtä suuri tai yli +5 astetta) jää usein lyhyeksi.
Kilpisjärvellä kasvukauden pituutta on mitattu vuodesta 1959 lähtien. Pituus on
vaihdellut, mutta pysynyt keskimäärin noin sadassa vuorokaudessa. Kasvukausi
oli pisin 1963 (132 vrk), lyhin 1982 (69 vrk). Vaikka kasvien kevätfenologia on
monin paikoin aikaistunut, laajoilla alueilla Pohjois-Euraasiassa ei ole
tapahtunut muutosta.
Sisävesiemme jäätilannetta on seurattu pitkään. Lapin järviä lukuun
ottamatta jo 1800-luvulta asti seuratuissa järvissä on ollut havaittavissa
jäidenlähdön aikaistumista ja jäätymisen myöhäistymistä. Merkittävää on, että
järvissä, joissa seuranta alkoi vasta 1900-luvulla, tilastollisesti merkitseviä
muutoksia ei ole juuri havaittu eli suurimmat muutokset tapahtuivat jo
1800-luvulla. Useissa järvissä kaikkein lyhin jääpeiteaika koettiin 1920- ja
1930-luvuilla.
Maamme arktisimman järven Kilpisjärven aikasarja, jota Mallan
luonnonpuiston vartija Urho Viik kartutti vuosikymmeniä, alkaa vuodesta 1952.
Talvina 1997/98 - 2003/04 jääpeiteaika oli tavallista lyhyempi. Samanlainen
heikko jääjakso koettiin kuitenkin talvina 1956/57 - 1962/63. Talvella 1962/63
jääpeiteaika oli koko havaintojakson (1952 - 2011) lyhin (198 vuorokautta).
Pisin jääpeiteaika oli talvella 1967/68 (245 vuorokautta), mutta aineistossa ei
ole havaittavissa lyhenemistrendiä. Kilpisjärven jään maksimipaksuudessa
(keskiarvo 89 cm) ei ole tapahtunut muutosta vuonna 1964 alkaneen mittausjakson
aikana.
Jos aikasarja on hyvin pitkä kuten lämpötilaesimerkissämme (113 - 114
vuotta), heikkokin trendi on helposti tilastollisesti merkitsevä. Tätä kuvastaa
hyvin se, että Sodankylän vuodenaikaistrendien tilastolliset selitysosuudet
ovat hyvin pieniä, kevätlämpötilankin osalta vain noin 5 %. Siis 95 % jää
selittämättä ja johtuu tuntemattomista tekijöistä. Koko vuoden
keskilämpötilassa selitysosuus on 4 % (taulukko 1). Sodankylän keskilämpötila
näyttää siis nousseen noin 0,9 astetta sadassa vuodessa eli noin kuusi kertaa
luonnollista vaihteluväliä vähemmän. Jakson lämpimimmät vuodet (1937 - 1938)
osuvat edelliseen lämpöjaksoon. Nykyaikaan verrattuna 1920 - 1940-lukujen
lämpöjaksolta on hyvin vähän luontoaineistoja.
Myös koko arktisella alueella mitatut lämpötilat saavuttivat
toistaiseksi ylittämättömän huippunsa 1920 - 30-luvuilla. Pohjoismaisten
ilmatieteellisten laitosten NordKlim-aineiston mukaan tämä tosiasia pätee
Fennoskandiassakin. Sodankylän kuvaajan perustella näyttää siltä, että
lämpeneminen johtuu huippukylmien vuosien harvinaistumisesta. Lämpimien vuosien
määrä näyttää säilyneen ennallaan.
Tornionjokilaaksosta on poikkeuksellisen
pitkä lämpötilasarja. Siellä keskilämpötila kohosi 200 vuodessa yhteensä noin 2
astetta, vuosina 1802 - 1900 hieman enemmän kuin vuosina 1901 - 2000.
1800-luvulla lämpeneminen johtui pääasiassa talvien lämpenemisestä, mutta 1900
-luvulla pääasiassa keväiden lämpenemisestä. Ilmasto vaihtelee myös
eripituisissa sykleissä, joiden tulkitseminen on sitä hankalampaa mitä
pitemmästä syklistä on kysymys (mm. auringon aktiivisuuden noin 200 vuotta
pitkä De Vries/Suess-sykli).