Kumottu myytti: Tulivuorenpurkaus aiheutti ihmislajin pullonkaulailmiön 74 000 vuotta sitten

Credit: Alexas_Fotos, Shutterstock

Kolme viikkoa sitten kirjoitin oppikirjojen virheellisestä selityksestä sille, miksi näemme kasvien lehdet vihreinä. Tämä ei ole kuitenkaan ainoa oppikirjojen vanhentunut tieto. Tiede kehittyy jatkuvasti, ja vanhat käsitykset muuttuvat. Vaikka kirjat kirjoitetaan huolellisesti ja tarkastetaan, kukaan ei pysty hallitsemaan kaikkia uusimpia tietoja.

Vanhoissa lukion biologian oppikirjoissa ja muissa lähteissä on esitetty, että 70 000 - 74 000 vuotta sitten nykyihmisten populaatio romahti pieneksi, koska Indonesiassa tapahtui Toba-supertulivuoren purkaus. Tämän on väitetty aiheuttaneen Itä-Afrikkaan kuusi vuotta pitkän vulkaanisen talven, jonka seurauksena ihmisten määrän ajateltiin pienentyneen noin 10 000:een, sukupuuton partaalle.

Uusissa tieteellisissä tutkimuksissa tämä myytti on kumottu. Toba-tulivuoren purkautuminen ei ole voinut aiheuttaa Afrikkaan vulkaanista talvea. Toban purkautumisen seurauksena ei ole ollut ihmislajin pullonkaulailmiötä eikä populaation kutistumista lähes sukupuuttoon. Uusimpien tutkimustulosten mukaan ihmispopulaatio kukoisti ja jopa kasvoi ainakin Etelä-Afrikassa Toban purkauksen jälkeen. 

Lähteet

Chad L. Yost, Lily J. Jackson, Jeffery R. Stone, Andrew S. Cohen: Subdecadal phytolith and charcoal records from Lake Malawi, East Africa imply minimal effects on human evolution from the ∼74 ka Toba supereruption, Journal of Human Evolution, Volume 116, 2018, Pages 75-94.

Clarkson, Chris & Petraglia, Michael: Stone tools show humans in India survived the cataclysmic Toba eruption 74,000 years ago. The Conversation (2020).

Hawks, John: The so-called Toba bottleneck didn't happen.

Smith, E., Jacobs, Z., Johnsen, R. et al. Humans thrived in South Africa through the Toba eruption about 74,000 years ago. Nature 555, 511–515 (2018).

Lue myös tämä

Ihmisen evoluutio: Erosiko ihminen apinoista Euroopassa vai Afrikassa?

Nature Climate Change -lehti: Nykyinen ilmastonmuutos on lähes sataprosenttisesti ihmisen aiheuttama

Nature Climate Change -lehdessä julkaistiin eilen kansainvälisen tutkijaryhmän tutkimus, jossa tarkastellaan maapallon ilmakehän alaosan lämpenemistä esiteolliselta ajalta (1850-1900) nykypäivään (2010-2019). Tarkasteluajanjaksolla maapallon keskilämpötila on mittausten mukaan noussut 1,1 celsiusastetta.

Tutkimuksen mukaan ihmiskunta on aiheuttanut esiteollisesta ajasta nykypäivään lämpenemistä 0,9-1,3 astetta. Parhaan arvion mukaan ihmiskunnan aiheuttama kasvihuonekaasujen lisääntyminen (esimerkiksi maankäytön muutokset ja fossiilisten polttoaineiden polttaminen) selittää tutkitun 150 vuoden aikana tapahtuneesta lämpenemisestä 1,54 astetta (vaikutus +135 %) ja ihmiskunnan aiheuttamien pienhiukkasten viilentävä vaikutus on ollut 0,44 astetta (-38 %). Lisäksi luonnolliset tekijät (Aurinko, tulivuoritoiminta, ENSO-ilmiö) ovat aiheuttaneet noin 0,03 asteen lämpenemisen (+3 %). 

Esiteolliselta ajalta 1900-luvun puoliväliin asti ihmiskunnan lämmittävä vaikutus oli hyvin pieni ja lämpenemistä tapahtuikin vain 0,2 astetta. Sen sijaan 1900-luvun puolivälistä nykypäivään lämpenemistä on tapahtunut noin 0,9 astetta. Tästä kasvihuonekaasujen osuus on 1,1 astetta (+125 %), pienhiukkasten viilentävä vaikutus 0,2 astetta (-25 %) ja luonnollisten tekijöiden nettovaikutus mitättömän pieni.

Jos tämä tutkimus on oikeassa, ihmiskunta on aiheuttanut nykyisen ilmastonmuutoksen lähes sataprosenttisesti. Sen sijaan aiemmin maapallolla on ollut lukuisia luontaisista tekijöistä johtuneita ilmastonmuutoksia, joiden seurauksena maapallon keskilämpötila on ollut huomattavasti nykyistä korkeampi. Luontaisiin ilmastonmuutoksiin ovat vaikuttaneet esimerkiksi Auringon säteilytehon muutokset, maapallon kiertoradan muutokset, maapallon akselikulman muutokset ja mannerliikunnot (litosfäärilaattojen liikkeet).

Lähde

Gillett, N.P., Kirchmeier-Young, M., Ribes, A. et al. Constraining human contributions to observed warming since the pre-industrial period. Nat. Clim. Chang. (2021).

Lue myös tämä

Carbon Brief: Analysis - Why scientists think 100% of global warming is due to humans.

Vuoden 1976 jälkeen kaikki vuodet ovat olleet 1900-luvun keskiarvoa lämpimämpiä ja vuosi 2020 oli ennätyslämmin tai ainakin toiseksi lämpimin

Vuosi 2020 oli kaikkien tutkimuslaitosten mukaan globaalisti mittaushistorian lämpimin tai toiseksi lämpimin vuosi

Maapallon eri alueiden lämpötilat vuonna 2020 verrattuna 1900-luvun keskiarvoon. Keskimääräistä lämpimämpää oli suurimmalla osalla maa- ja merialueista. Monin paikoi oli jopa ennätyslämmintä. Keskimääräistä kylmempää oli hyvin harvoilla alueilla, lähinnä Pohjois-Atlantilla Grönlannin etelärannikolla. Ennätyskylmää ei ollut millään maa- tai merialueella. Kartan saa suuremmaksi klikkaamalla hiirellä sen päältä. Credit: NOAA National Centers for Environmental Information, State of the Climate: Global Climate Report for Annual 2020, published online January 2021, retrieved on January 15, 2021.

Joulukuun loppupuolella Japanin ilmatieteen laitos laski ennakkotiedon, jonka mukaan vuosi 2020 olisi maailmanlaajuisesti mittaushistorian lämpimin vuosi. Viikko sitten eurooppalainen Copernicus Climate Change Service julkaisi omat tietonsa, joiden mukaan vuosi 2020 oli globaalisti mittaushistorian toiseksi lämpimin tai mittaustarkkuuden rajoissa jopa yhtä lämmin kuin aiempi ennätyslämmin vuosi 2016. Päättynyt vuosikymmen oli mittaushistorian lämpimin ja ensimmäinen yli asteella esiteollista aikaa lämpimämpi vuosikymmen. 

Eilen tietonsa julkaisi riippumaton tutkimusorganisaatio Berkeley Earth, jonka mukaan maa-alueet olivat vuonna 2020 globaalisti selvästi mittaushistorian lämpimimmät ja maa- sekä merialueet yhdistettyinä vuosi oli toiseksi lämpimin, lähes yhtä lämmin kuin ennätyslämmin vuosi 2016. Myöhemmin eilen tietonsa kertoivat myös Nasa ja NOAA. Nasan tiedoissa vuosi 2020 näyttäisi olleen koko mittaushistorian kuumin tai mittaustarkkuuden rajoissa jaetulla ykkössijalla vuoden 2016 kanssa. NOAA:lla viime vuosi yltää toiselle sijalle. Myös brittiläisten tutkimuslaitosten analyysissä vuosi 2020 oli globaalisti mittaushistorian toiseksi lämpimin tai jopa lämpimin, 1,28 ± 0,08 astetta esiteollista aikaa lämpimämpi.

Kaikilla tutkimuslaitoksilla vuosien 2020 ja 2016 lämpötilaero on korkeintaan 0,03 celsiusastetta. Maapallon keskilämpötila kuitenkin pystytään määrittämään kohtuullisen luotettavasti enintään 0,05 asteen tarkkuudella. Tämä tarkoittaa sitä, että käytännössä vuodet 2016 ja 2020 ovat virhemarginaalin rajoissa kaikkien mittausten mukaan likimain yhtä lämpimiä. Vuodet 2016 ja 2020 ovat siis lämpömittareilla mitattujen aikasarjojen mukaan parhaat ehdokkaat 1800-luvulta alkavan mittaushistorian lämpimimmiksi vuosiksi. Myös vuodesta 1979 alkaen satelliiteista tehdyt alailmakehän lämpömittaukset osoittavat samaa. RSS-satelliittimittausten mukaan vuosi 2020 oli lämpimin, hieman vuoden 2016 edellä. Sen sijaan UAH:n satelliittimittausten mukaan vuosi 2020 oli hiukan vuotta 2016 viileämpi.

Erityisesti maa-alueet ja varsinkin pohjoinen pallonpuolisko olivat ennätyslämpimiä

Nasan mukaan vuosi 2020 oli 1,02 celsiusastetta vertailukautta 1951-1980 lämpimämpi ja maapallon keskilämpötila on kohonnut noin 1,2 astetta 1800-luvun lopulta nykypäivään. Nasan mukaan arktinen alue on viimeisimmän 30 vuoden aikana lämmennyt yli kolme kertaa nopeammin kuin muut maapallon alueet.

NOAA:n mukaan tammikuu, toukokuu ja syyskuu olivat vuodesta 1880 alkavan mittaushistorian globaalisti lämpimimmät ko. kuukaudet. Maa- ja merialueet yhdistettyinä globaali keskilämpötila oli 0,98 ± 0,15 astetta 1900-luvun keskiarvoa korkeampi, vain 0,02 astetta ennätyslämmintä vuotta 2016 alempi. Jos katsotaan pelkkiä maa-alueita, vuosi 2020 oli koko mittaushistorian lämpimin, 1,59 ± 0,14 astetta 1900-luvun keskiarvon yläpuolella. Myös maa- ja merialueet yhdistettyinä vuosi oli mittaushistorian lämpimin, mikäli tarkastellaan pelkkää pohjoista pallonpuoliskoa. Eroa vertailukauteen oli 1,28 ± 0,15 astetta. Pohjoisella pallonpuoliskolla sekä maa- että merialueet olivat ennätyslämpimiä myös erikseen tarkasteltuina.

Vuotta 2016 lämmitti El Niño, vuonna 2020 oli melko neutraalit olosuhteet ja vuotta 2021 viilentää La Niña

Vuotta 2016 lämmitti yksi viime vuosisadan voimakkaimmista El Niño -ilmiöistä. Sen arvioidaan vaikuttaneen globaaliin keskilämpötilaan joitakin asteen kymmenysosia. Sen sijaan vuonna 2020 ENSO (El Niñon ja La Niñan vaihtelu) oli melko neutraalissa tilassa tai varsinkin vuoden jälkipuoliskolla noin elokuusta alkaen jopa viilentävän La Niñan puolella. Miten kuuma vuosi 2020 olisikaan ollut, jos luontaisessa vaihtelussa olisi sattunut koko kalenterivuoden ajan kestävä El Niño -ilmiö? Vuonna 2020 ENSO-mittari oli lievästi El Niñon puolella vain lyhyen aikaa vuoden alkupuoliskolla. Näin lämpimän vuoden esiintyminen ilman pitkäaikaista El Niñoa todennäköisesti antaa viitteitä ilmastonmuutoksen voimistumisesta. Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, että koko ajan tulisi uusia ennätyslämpimiä vuosia. Esimerkiksi vuodesta 2021 tullee viileämpi viime vuoden puolella käynnistyneen ja edelleen voimistuvan La Niña -ilmiön vaikutuksesta.

Ilman lämpötilasarjoihin tehtyjä korjauksia lämpeneminen näyttäisi todellista voimakkaammalta

Joskus ilmastoskeptikot ovat esittäneet kritiikkiä siitä, että tutkimuslaitokset ovat muokanneet varsinkin vanhojen mittareilla mitattujen lämpötilamittausten raakadataa. Tämä adjusointi tarkoittaa sitä, että tiedossa olevat esimerkiksi erilaisten mittareiden ja mittaustapojen aiheuttamat ongelmat on pyritty korjaamaan niin, että lukuarvot kokeellisten tutkimusten mukaan vastaisivat standardisoituja mittaustuloksia. Lisäksi globaalien lämpötilojen adjusoinnissa voidaan korjata laskennallisesti, jos joiltakin laajoilta alueilta puuttuu havaintoja. Eri tutkimuslaitosten globaalien aikasarjojen pienet erot johtuvatkin analyysimenetelmistä (interpolaatio) ja siitä, miten käsitellään niitä maapallon alueita, joilta havaintoja ei ole saatavilla. Tällaiset alueet joko jätetään kokonaan ottamatta huomioon, niillä käytetään apuna satelliittidataa (viimeisimmät vuosikymmenet) tai sovelletaan kokonaisvaltaista assimilaatiotekniikkaa. 

Menetelmäeroista huolimatta eri tutkimuslaitosten tulokset ovat hyvin lähellä toisiaan. Kun tarkastellaan globaalia lämpenemistä, havaintopisteiden määrällä ei edes ole kovin oleellista merkitystä, jos havaintopisteet ovat kyseistä aluetta hyvin edustavia. Itse asiassa adjusoitu eli korjattu lämpötila-aineisto näyttää vähemmän lämpenemistä kuin adjusoimaton raakadata. Siksi kritiikki siitä, että ilmastonmuutoksen vakavuutta olisi liioiteltu adjusoinnin avulla, on perusteetonta.

Vuosikymmenet koko ajan aiempaa lämpimämpiä, lämpeneminen kiihtynyt ja mittaushistorian seitsemän lämpimintä vuotta seitsemän viimeisimmän vuoden aikana

Vuosien 1880-2020 globaalien keskilämpötilojen poikkeama 1900-luvun keskiarvosta. Credit: NOAA National Centers for Environmental Information, State of the Climate: Global Climate Report for Annual 2020, published online January 2021, retrieved on January 15, 2021.

NOAA:n mukaan vuodesta 1880 alkavan mittaushistorian seitsemän lämpimintä vuotta on mitattu seitsemän viimeisimmän vuoden aikana. Mittaushistorian kymmenen lämpimintä vuotta on mitattu vuoden 2004 jälkeen. Vuosi 2020 oli 44. peräkkäinen vuosi, jolloin vuoden keskilämpötila oli 1900-luvun keskiarvon yläpuolella. Viimeksi keskiarvon alapuolelle on siis jääty vuonna 1976.

Edelleen NOAA:n mukaan vuosikymmen 2011-2020 oli koko mittaushistorian lämpimin vuosikymmen, 0,82 astetta 1900-luvun keskiarvon yläpuolella. Edellinen ennätys oli 0,62 astetta vuosina 2001-2010. Vuodesta 1880 nykypäivään lämpenemistä on tapahtunut 0,08 astetta vuosikymmenessä. Lämpenemistahti on kuitenkin kiihtynyt, sillä vuodesta 1981 nykypäivään se on ollut 0,18 astetta vuosikymmenessä eli hiukan yli kaksinkertainen.

Suurin osa ylimääräisestä lämmöstä kertyy meriin, joiden lämpösisältö on ollut viime vuosina ennätyksellisen korkea

Globaalisti yli 90 prosenttia maapallolle kertyvästä ylimääräisestä lämmöstä sitoutuu meriin. Vuonna 2020 merien lämpösisältö oli NOAA:n mukaan 1022 joulea. Mittaushistorian (1955-2020) kuusi suurinta merien lämpösisältöä on mitattu kuuden viimeisimmän vuoden aikana. Pohjoisella pallonpuoliskolla merien lämpösisältö oli vuonna 2020 ennätyksellinen, globaalisti NOAA:n mukaan toisella sijalla. Brittiläisessä selvityksessä merien globaali lämpösisältö oli vuonna 2020 ennätyskorkea. Myös jäätiköiden sulaminen on kiihtynyt ja merenpinnan nousu jatkunut. Vuodesta 1900 nykypäivään merenpinta on kohonnut 0,18-0,2 metriä.

Ennätyslämpimässä Euroopassa vuosien lämpenemistahti on nykyään yli kolminkertainen aiempaan verrattuna

Maanosakohtaisessa tarkastelussa vuosi 2020 oli ennätyslämmin Aasiassa ja Euroopassa sekä NOAA:n että Berkeley Earthin mukaan. NOAA:n tiedoissa Euroopan vuoden 2020 keskilämpötila oli 2,16 astetta 1900-luvun keskiarvoa korkeampi. Vuoden 2018 ennätys siis ylittyi 0,28 asteella. Nyt poikkeama 1900-luvun keskiarvosta nousi ensimmäistä kertaa kahden asteen yläpuolelle. Euroopan mittaushistorian seitsemän lämpimintä vuotta on koettu seitsemän viimeisimmän vuoden aikana. Kaikki kymmenen lämpimintä vuotta ovat olleet tällä vuosituhannella. Vuosi 2020 oli 24. peräkkäinen vuosi, jolloin vuoden keskilämpötila oli 1900-luvun keskiarvon yläpuolella. Vuodesta 1910 nykypäivään Euroopan vuosien keskilämpötilat ovat kohonneet keskimäärin 0,15 astetta vuosikymmenessä. Vuodesta 1981 nykypäivään lämpenemistahti on kuitenkin ollut yli kolminkertainen, 0,47 astetta vuosikymmenessä. 

Lue myös nämä

Vuosi 2020 oli kaikkien tutkimuslaitosten mukaan globaalisti mittaushistorian lämpimin tai toiseksi lämpimin vuosi

Päättynyt vuosikymmen oli globaalisti mittaushistorian lämpimin ja kuusi lämpimintä vuotta on koettu viimeisimmän kuuden vuoden aikana

Vuosi 2020 oli mittaushistorian lämpimin Kouvolassa, Suomessa ja ehkä globaalistikin

Vuosi 2020 oli mittaushistorian lämpimin 45 valtiossa ja maanosista sekä Euroopassa että Aasiassa

Globaalisti maa-alueet olivat selvästi mittaushistorian lämpimimmät

Vuosien 1850-2020 globaalien keskilämpötilojen poikkeamat esiteollisesta ajasta (vertailukausi 1850-1900) maa-alueilla. Harmaat pylväät esittävät 95 %:n luotettavuusrajoja.

Kalifornialainen voittoa tavoittelematon tutkimusorganisaatio Berkeley Earth julkaisi tänään tiedot vuoden 2020 globaaleista lämpötiloista. Berkeley Earth perustettiin vuonna 2013 tekemään virallisista ilmastontutkimuslaitoksista riippumatonta ilmaston seurantaa, koska tietyt tahot väittivät virallisten tutkimustulosten olevan vääristeltyjä. Aluksi ilmastoskeptikot ja ilmastodenialistit ylistivät tätä riippumatonta tutkimusta, kunnes selvisi, että myös Berkeley Earthin tulosten mukaan ilmastonmuutos etenee voimakkaasti. 

Berkeley Earth kertoo käyttävänsä lämpötila-aineistossaan suurempaa määrää säähavaintoasemia kuin mikään muu tutkimuslaitos. Vuodelta 2020 Berkeley Earth analysoi 19 000 sääaseman tiedot ja 19 miljoonaa havaintoa valtameristä.

Vuosi 2020 oli Berkeley Earthin analysoimien tietojen mukaan globaalisti maa-alueilla selvästi mittaushistorian lämpimin vuodesta 1850 alkavissa kattavissa tilastoissa, lähes kaksi celsiusastetta (1,96 ± 0,04 °C) esiteollista aikaa lämpimämpi. Edellinen ennätys oli vuonna 2016 mitattu 1,88 asteen ero esiteolliseen aikaan.

Jäättömät merialueet olivat vuonna 2020 esiteolliseen aikaan verrattuna yli 0,8 astetta lämpimämpiä (0,82 ± 0,06 °C). Tämä on merien lämpötilastoissa neljännellä sijalla. Neljä lämpimintä vuotta ovat kuitenkin lähes yhtä lämpimiä, eikä niitä voi varmuudella erottaa toisistaan.

Mittaushistorian kolme lämpimintä vuotta 2016, 2019 ja 2020 ovat lähes yhtä lämpimiä

Vuosien 1850-2020 globaalien keskilämpötilojen (maa- ja merialueet yhdistetty) poikkeamat esiteollisesta ajasta (vertailukausi 1850-1900). Harmaat pylväät esittävät 95 %:n luotettavuusrajoja. Credit: Berkeley Earth.

Kun sekä maa- että merialueet otetaan huomioon, vuosi 2020 oli lähes yhtä lämmin kuin ennätyslämmin vuosi 2016. Eroa on vain 0,022 astetta, mikä on vähemmän kuin vuoden 2020 globaalien lämpötilamittausten epävarmuus 0,045 astetta. Käytännössä vuosien 2016 ja 2020 voidaan siis sanoa olevan jaetulla ykkössijalla mittaushistorian lämpimimpien vuosien joukossa. Myös vuosi 2019 oli lähes yhtä lämmin, noin 0,02 astetta vuotta 2020 viileämpi. 

Mittaushistorian lämpimimmät vuodet Berkeley Earthin mukaan. Vuosista on esitetty keskilämpötilan poikkeama verrattuna esiteolliseen aikaan (1850-1900) ja keskilämpötilan epävarmuus. Lämpimimmät vuodet 2016, 2020 ja 2019 ovat lähes yhtä lämpimiä. Credit: Berkeley Earth.

Vuodesta 1850 alkavan mittaushistorian kuusi lämpimintä vuotta on koettu kuudennen viimeisimmän vuoden aikana

Vuosi 2020 oli 1,27 astetta esiteollista aikaa lämpimämpi ja 0,94 astetta vertailukautta 1951-1980 lämpimämpi. Vuonna 2020 jokainen kalenterikuukausi oli ainakin 1,05 astetta esiteollista aikaa lämpimämpi. Kuusi kuukausista sijoittui koko mittaushistorian kuukausikohtaisten lämpötilatilastojen ykkössijalle: huhtikuu, toukokuu, kesäkuu, heinäkuu, syyskuu ja marraskuu. Koko mittaushistorian kuusi lämpimintä vuotta on koettu viimeisimmän kuuden vuoden aikana.

Vuosien 2010-2020 sijoitus vuodesta 1850 alkavan mittaushistorian lämpimyystilastoissa. Anomalia tarkoittaa vuoden keskilämpötilan eroa esiteollisen ajan (1850-1900) keskilämpötilaan verrattuna. Vuosien anomalioista on merkitty myös 95 %:n luotettavuusrajat sen mukaan, kuinka varmoja kyseisen vuoden lämpötilastot ovat. Epävarmuutta esiteollisen ajan keskilämpötilassa ei ole otettu huomioon.

 

Vuonna 2020 globaalista maa-alasta kymmenesosa oli ennätyslämmintä aluetta eikä missään ollut ennätyskylmää

Vuonna 2020 noin 87 % maapallon pinta-alasta oli selvästi lämpimämpi kuin vertailukaudella 1951-1980. Noin 12 % pinta-alasta oli likimain yhtä lämmin kuin vertailukaudella ja vain 1,3 % oli selvästi vertailukautta viileämpi. Vuoden keskilämpötila oli ennätyslämmin 10 %:lla maapallon pinta-alasta. Missään vuoden keskilämpötila ei ollut ennätyskylmä.

Vuosi 2020 oli ennätyslämmin 10 %:lla maapallon maa-alasta (tummin punainen väri). Missään en ollut ennätyskylmää. Credit: Berkeley Earth.

Euroopassa ja varsinkin Aasiassa oli ennätyslämmintä, minkä seurauksena Koillisväylä oli avoinna ennätyksellisen pitkään

Vuosi 2020 oli mittaushistorian lämpimin sekä Euroopassa että Aasiassa. Erityisesti Pohjois-Aasiassa oli ennätyksellisen lämmintä. Venäjällä oli lähes neljä astetta esiteollista aikaa lämpimämpää ja edellinen vuoden keskilämpötilaennätys ylittyi 1,2 asteella. Siperiassa vuoden keskilämpötila oli lähes viisi astetta esiteollisen ajan yläpuolella, lämpimimmissä paikoissa jopa yli  seitsemän astetta lämpimämpi. Tämä edisti ikiroudan sulamista. Koillisväylä oli avoinna ennätyksellisen pitkään, noin 3,5 kuukautta. Ennen vuotta 2005 oli hyvin harvinaista, että Koillisväylällä päästiin kulkemaan.

Koillisväylän eli Pohjoisen meritien kulkukelpoisuus Atlantilta Pohjoisen jäämeren kautta Tyynelle valtamerelle (siniset vaakapylväät). Vuonna 2020 Koillisväylä oli auki ennätyksellisen pitkään (punainen vaakapylväs). Tulokset perustuvat satelliittimittauksiin. Kulkukelpoisuus on määritelty siten, että kulkureitistä korkeintaan 15 % saa olla merijään peitossa. Credit: Berkeley Earth.

Vuosi 2020 oli ennätyksellisen lämmin 45 valtiossa

Yksittäisistä valtioista uusi vuoden keskilämpötilaennätys tehtiin 45 valtiossa: Andorra, Antigua ja Barbuda, Argentiina, Belgia, Belize, Bolivia, Djibouti, Dominica, Fiji, Gambia, Guatemala, Guinea-Bissau, Honduras, Jamaika, Japani, Kolumbia, Kongon demokraattinen tasavalta, Kuuba, Latvia, Liettua, Luxemburg, Malediivit, Marshallinsaaret, Meksiko, Mikronesian liittovaltio, Moldova, Nauru, Peru, Ranska, Ruotsi, Saint Kitts ja Nevis, Senegal, Seychellit, Sierra Leone, Salomoninsaaret, Somalia, Suomi, Taiwan, Tuvalu, Ukraina, Valko-Venäjä, Vanuatu, Venezuela, Venäjä ja Viro. Berkeley Earthin käyttämissä lämpötilatiedoissa suurimmat valtiokohtaiset poikkeamat vertailukauteen 1951-1980 verrattuna olivat Venäjällä (+3,6 astetta), Virossa (+3,4 astetta), Latviassa (+3,3 astetta) ja Suomessa (+3,2 astetta).

Pariisin ilmastosopimuksen lämpötilarajat lähestyvät

Vuosien globaalit keskilämpötilat (siniset pisteet) ja kymmenen vuoden liukuva keskiarvo (punainen käyrä). Keskiarvoa on siis liu'utettu eteenpäin niin, että joka vuosi on laskettu keskiarvo uudelleen viimeisimmän kymmenen vuoden ajalta. Näin sään luontainen vuosien välinen lyhytaikaisvaihtelu on saatu hieman tasoittumaan ja pitkän aikavälin trendi näkymään paremmin. Katkoviivalla on jatkettu vuodesta 1980 alkaen havaittua lämpenemistrendiä eteenpäin. Credit: Berkeley Earth.

Vuodesta 1980 alkaen maapallo on lämmennyt hyvin tasaisesti noin 0,19 astetta vuosikymmenessä. Nykyisellä kehityksellä maapallon pitkän aikavälin keskilämpötila tulee nousemaan 1,5 astetta yli esiteollisen ajan (vertailukausi 1850-1900) noin vuoteen 2035-2037 mennessä ja 2 astetta noin vuoteen 2063-2065 mennessä. Yksittäisen kalenterivuoden keskilämpötila tulee olemaan 1,5 astetta yli esiteollisen ajan jo selvästi aiemmin kuin vuonna 2035. Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteena on se, ettei maapallon pitkän aikavälin keskilämpötila nouse yli 1,5 astetta tai ei ainakaan yli 2 astetta esiteollisesta ajasta. Koska ihmiskunnan toimintojen tuottamat kasvihuonekaasupäästöt lämmittävät maapalloa, niitä on vähennettävä merkittävästi hyvin pian, jos halutaan pysyä Pariisin ilmastosopimuksen mukaisesti korkeintaan kahden asteen lämpenemisessä.

Ennätyslämmintä vuotta 2016 lämmitti vuosien 2015-2016 voimakas El Niño -ilmiö, joka itse asiassa sijoittuu voimakkaimpien El Niño -ilmiöiden listauksessa jaetulle ykkössijalle. Sen sijaan vuosi 2020 sekä alkoi että päättyi kohtalaisen voimakkaalla La Niña -ilmiöllä, joka viilensi lämpötiloja jonkin verran. Berkeley Earthin mukaan se, että vuosi 2020 oli likimain yhtä lämmin kuin ennätyksellisen El Niñon osaltaan lämmittämä vuosi 2016, toimii hyvänä esimerkkinä ilmastonmuutoksen etenemisen voimakkuudesta. 

Viilentävä La Niña todennäköisesti vaikuttaa hyvin selvästi vuonna 2021. Berkeley Earthin ennusteen mukaan on kuitenkin lähes varmaa, että vuosi 2021 tulee sijoittumaan mittaushistorian kymmenen lämpimimmän vuoden joukkoon. Noin 50 %:n todennäköisyydellä vuosi 2021 sijoittuu korkeintaan mittaushistorian viidenneksi lämpimimmäksi. On vain muutaman prosentin todennäköisyys, että vuodesta 2021 voisi tulla mittaushistorian lämpimin. Itse asiassa vuosi 2021 tulee todennäköisesti olemaan yksi tämän vuosikymmenen viileimmistä vuosista.

Lähteet

Berkeley Earth: Global Temperature Report for 2020

Berkeley Earth: Berkeley Earth 2020 Global Temperature Update (Press Release)

Lue myös nämä

Päättynyt vuosikymmen oli globaalisti mittaushistorian lämpimin ja kuusi lämpimintä vuotta on koettu viimeisimmän kuuden vuoden aikana

Vuosi 2020 oli mittaushistorian lämpimin Kouvolassa, Suomessa ja ehkä globaalistikin

Päättynyt vuosikymmen oli globaalisti mittaushistorian lämpimin ja kuusi lämpimintä vuotta on koettu viimeisimmän kuuden vuoden aikana

Vuosi 2020 oli globaalisti mittaustarkkuuden rajoissa yhtä lämmin kuin aiempi ennätyslämmin vuosi 2016, jolloin vaikutti voimakas El Niño

Vuosien 1970-2020 globaalit keskilämpötilat kahden metrin korkeudella verrattuna esiteolliseen aikaan (vasen pystyasteikko) ja vertailukauteen 1981-2010 (oikea pystyasteikko) eri lämpötilasarjojen mukaan: punaisilla pylväillä ERA5 (ECMWF Copernicus Climate Change Service, C3S), erivärisillä pisteillä GISTEMPv4 (NASA), HadCRUT5 (Met Office Hadley Centre), NOAAGlobalTempv5 (NOAA), JRA-55 (Japanin ilmatieteen laitos) ja Berkeley Earth. Credit: Copernicus Climate Change Service/ECMWF.

Eurooppalainen Copernicus Climate Change Service on tänään julkaissut yhteenvedon vuoden 2020 säätiedoista. 

Globaalisti vuosi 2020 on lämpöennätystilastoissa lähes yhtä lämmin mittaushistorian lämpimimmän vuoden 2016 kanssa. Erityisen huomionarvoista tässä on se, että viime vuonna korkea lämpötila saavutettiin viilentävästä La Niña -ilmiöstä huolimatta, kun taas vuonna 2016 vallitsi erittäin voimakas lämmittävä El Niño -ilmiö.

Vuosi 2020 oli 0,6 astetta lämpimämpi kuin vertailukausi 1981-2010 ja 1,25 astetta lämpimämpi kuin esiteollinen aika (vertailukausi 1850-1900). Vuosi 2016 puolestaan oli 1,26 astetta esiteollista aikaa lämpimämpi, joten mittaustarkkuuden rajoissa vuodet 2016 ja 2020 olivat käytännössä yhtä lämpimiä. Kolmanneksi lämpimin on ollut vuosi 2019, joka oli 1,18 astetta esiteollista aikaa lämpimämpi.

Osissa arktista aluetta ja Pohjois-Siperiaa vuoden 2020 keskilämpötila oli noin kolme astetta tai paikoin jopa yli kuusi astetta vertailukauden 1981-2010 yläpuolella ja suurin kuukausittainen poikkeama yli kahdeksan astetta. Kaikki kuusi viimeisintä vuotta 2015-2020 ovat olleet globaalisti poikkeuksellisen lämpimiä. 

Päättynyt vuosikymmen oli mittaushistorian lämpimin ja ensimmäinen yli asteella esiteollista aikaa lämpimämpi vuosikymmen

Mittaushistorian lämpimin vuosikymmen on ollut 2011-2020. Samalla tämä oli ensimmäinen vuosikymmen, joka oli yli asteella esiteollista aikaa lämpimämpi.

Vuosikymmenten globaalit keskilämpötilat kahden metrin korkeudella verrattuna IPCC-määritelmän mukaiseen esiteolliseen aikaan eri lämpötilasarjojen mukaan: ERA5 (ECMWF Copernicus Climate Change Service, C3S), GISTEMPv4 (NASA), HadCRUT5 (Met Office Hadley Centre), NOAAGlobalTempv5 (NOAA), JRA-55 (Japanin ilmatieteen laitos) ja Berkeley Earth. Credit: Copernicus Climate Change Service/ECMWF.

Euroopassa mittaushistorian lämpimin vuosi

Euroopassa vuosi 2020 oli mittaushistorian lämpimin, 0,4 astetta lämpimämpi kuin edellinen ennätyslämmin vuosi 2019 ja 1,6 astetta lämpimämpi kuin vertailukausi 1981-2010. Koko vuoden lisäksi vuodenajoista talvi 2019-2020 ja syksy 2020 olivat ennätyslämpimiä. Talvi (joulukuu 2019 - helmikuu 2020) oli lähes 1,4 astetta lämpimämpi kuin edellinen ennätyslämmin talvi 2015-2016 ja syksy (syyskuu-marraskuu 2020) 0,4 astetta edellistä ennätyslämmintä syksyä 2006 lämpimämpi. Länsi-Euroopassa oli merkittävä helleaalto heinäkuun lopulta elokuun alkupuolelle. Myös neljä Euroopan seuraavaksi lämpimintä vuotta on viime vuosikymmeneltä. 

Koronasuluista huolimatta ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kasvoi myös vuonna 2020 ja vuoden keskiarvo ylitti ensimmäistä kertaa 410 ppm:n rajan

Ylemmässä diagrammissa on esitetty satelliiteista mitattu kuukausittainen globaalin hiilidioksidipitoisuuden keskiarvo (ppm, miljoonasosaa). Alemmassa diagrammissa näkyy vuotuinen hiilidioksidipitoisuuden kasvunopeus (ppm/vuosi). Suluissa on epävarmuusarvio. Esimerkiksi vuonna 2020 kasvunopeus oli siis 2,3 ± 0,4 ppm eli 1,9-2,7 ppm. Vuosien 2015 ja 2016 suureen kasvunopeuteen vaikutti osaltaan El Niño -ilmiö. Vuoden 2020 arvo on alustava ennakkotieto. Credit: University of Bremen for Copernicus Climate Change Service and Copernicus Atmosphere Monitoring Service/ECMWF. 

Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus jatkoi kasvuaan myös vuonna 2020. Lisäystä oli noin 2,3 ppm (2,3 ± 0,4 ppm), vain hieman vähemmän kuin edellisenä vuonna (2,5 ± 0,2 ppm). Vuoden 2020 hiilidioksidipitoisuuden globaali maksimikeskiarvo 413,1 ppm mitattiin toukokuussa. Koko vuoden globaali keskiarvo oli 411,4 ppm. Vuoden keskiarvo siis ylitti ensimmäistä kertaa 410 ppm:n rajan.

Lähde

Copernicus: 2020 warmest year on record for Europe; globally, 2020 ties with 2016 for warmest year recorded

Lue myös tämä

Vuosi 2020 oli mittaushistorian lämpimin Kouvolassa, Suomessa ja ehkä globaalistikin

Miksi näemme kasvien lehdet vihreinä?

Eri aallonpituuksien heijastuvuus rauduskoivun vihreistä lehdistä (yhtenäinen musta viiva) ja rauduskoivun keltaisista lehdistä (punainen katkoviiva). Sinisen valon aallonpituus on noin 400–490 nm, vihreän 500–570 nm ja punaisen 640–700 nm. Kuva muokattu lähteestä Olli Virtanen, Emanuella Constantinidou & Esa Tyystjärvi (2020), Chlorophyll does not reflect green light – how to correct a misconception, Journal of Biological Education.

Viherhiukkasissa oleva lehtivihreä eli klorofylli (klorofylli-a ja klorofylli-b) pystyy sitomaan parhaiten sinisen ja punaisen värin aallonpituusalueita ja huonommin vihreää. Tämän perusteella oppikirjoissa ja muussa tietokirjallisuudessa selitetään usein, että kasvien lehdet näyttävät vihreiltä siksi, että vihreän värin aallonpituusalue heijastuu pääosin pois kasvien lehtivihreämolekyyleistä. Juuri julkaistun suomalaisen tutkimuksen mukaan väite on kuitenkin osoittautunut virheelliseksi myytiksi, joka ei pidä paikkaansa. Tämän yleisen virhekäsityksen alkuperästä ei ole selvyyttä.

Tutkimuksessa verrattiin vihreiden lehtien heijastusspektriä saman lajin keltaisiin lehtiin (rauduskoivulla) tai valkoisiin lehtiin (ohralla). Tulosten mukaan lehtivihreättömät lehdet itse asiassa heijastavat vihreää valoa tehokkaammin kuin saman lajin vihreät lehdet. Lehtien vihreä väri johtuukin ensisijaisesti sinisen ja punaisen valon absorboitumisesta eli imeytymisestä lehtivihreään, ei lehtivihreän heijastamasta vihreästä valosta. 

Kasvit sisältävät myös karotenoideja, oranssinkeltaisia väriaineita (lat. carota = porkkana), jotka absorboivat sinivihreää valoa. Kaiken kaikkiaan maakasvit absorboivatkin vihreää valoa vain 20–30% vähemmän kuin punaista tai sinistä valoa. Myös vihreää valoa käytetään fotosynteesissä. Erityisen merkittävää se on kasvillisuuskerrosten alaosissa kasvaville lajeille ja syvällä lehden sisällä oleville soluille, koska ylemmät kerrokset ovat jo tehokkaasti absorboineet sinistä ja punaista valoa.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että kasvien lehdet ovat vihreitä, koska lehtivihreä absorboi vihreää valoa huonommin kuin punaista tai sinistä valoa. Siksi vihreällä valolla on suurempi todennäköisyys hajaheijastua soluseinistä kuin punaisella tai sinisellä valolla. Tässä hajaheijastumisessa kasvisolujen soluseinän selluloosalla voi olla merkittävä osuus. Lehtivihreämolekyylit eivät heijasta valoa.

Lähde

Olli Virtanen, Emanuella Constantinidou & Esa Tyystjärvi (2020): Chlorophyll does not reflect green light – how to correct a misconception, Journal of Biological Education, DOI: 10.1080/00219266.2020.1858930.

Lue myös tämä

Myytti kattojen lumikuorman merkittävästä kasvamisesta suojasäällä elää sitkeänä