The straight line

Aivan ensiksi haluan sanoa että minä en ole ilmastonmuutosskeptikko, ainakaan siinä mielessä kuin asia yleensä käsitetään. Paras tietämäni tieto asiasta löytyy IPCC:n (Intergovernmental Panel on Climate Change, YK:n alainen järjestö) raporteista. En ole lukenut niitä kokonaan koska ne ovat pitkiä, osin erittäin teknisiä ja sisältävät paljon erinäistä oheisaineistoa, mutta olen perehtynyt jonkin verran etenkin viidenteen raporttiin joka julkaistiin 2013. Näissä raporteissa on joitain olennaisia asioita joita useimmat maallikot eivät tiedä tai eivät ole kunnolla ymmärtäneet.

Yleisestä kiinnostuksesta olen perehtynyt myös siihen mitä skeptikot ovat kirjoittaneet, ja olen havainnut että etenkin tieteellisesti valistuneimpia skeptikkoja ymmärretään väärin. He eivät ole sitä mieltä että ilmasto ei olisi lämmennyt, tai että ihmiskunnan hiilidioksidipäästöillä ei olisi osuutta asiaan. Äskettäin eräissä juhlissa referoin joitain skeptikkojen esillä pitämiä seikkoja, ja minulta kysyttiin heti tiukkaan sävyyn että olenko siis eri mieltä “99%:n tutkijoista kanssa”, vaikka olin heti aluksi todennut että niissä perusasioissa joissa vallitsee tieteellinen konsensus sekä minä että nämä skeptikot ovat samalla linjalla “99%”:n kanssa.

Todettakoon myös että tämä kiihkeä älyllinen ilmasto on aiheuttanut tiettyä tieteellistä vääristymää, siis nimenomaan tiedeyhteisössä. Ilmastonmuutoksesta on tullut erittäin korkeaprofiilinen aihe ja se pyritään liittämään soveltuvilla tieteenaloilla lähes jokaiseen tutkimukseen. Tämä on johtanut toisaalta ilmastonmuutoksen näyttäytymiseen jokseenkin keskeisempänä asiana kuin se todellisuudessa on, ja toisaalta kaiken ilmastonmuutosta “aliarvioivan” (mistä tiedämme mikä on aliarviointia?) tutkimuksen lähtökohtaisesti huonoon maineeseen. Sellaiseen näkökulmaan mahdollisesti liittyvää tutkimusta ei yleensä ottaen edes tehdä. Kun jatkuvasti korjataan käsitystä jostain asiasta ylöspäin, virhettä yleisessä käsityksessä alkaa syntyä vaikka kukin yksittäinen tutkimus tehtäisiinkin hyvin tarkoituksin.

Yleisen tietoisuuden parantamiseksi haluan nyt kertoa kolme mielestäni tärkeintä väärin- tai aliymmärrettyä asiaa joihin olen näissä lähteissä törmännyt. Ne eivät nähdäkseni ole ristiriidassa IPCC:n raporttien kanssa, vaan pikemmin nojaavat niihin.

Hiilidioksidipitoisuuden suora vaikutus ei aiheuta vaarallista lämpenemistä

Ihmisen vaikutus ilmastonmuutokseen perustuu hiilidioksidipitoisuuden kasvuun ilmakehässä. Tietyillä aallonpituuksilla oleva auringon säteily imeytyy ilmakehässä olevaan hiilidioksidiin, lämmittäen sitä ja näin ollen ilmakehää. Nämä aallonpituudet ovat nähtävissä hiilidioksidin absorptiospektristä.

On olennaista että hiilidioksidin absorptiospektri eroaa riittävän paljon vesihöyryn, joka on merkittävä kasvihuonekaasu, absorptiospektristä – kullakin spektrin osalla energiaa on imeytettävissä vain tietty määrä. Sellaisen kaasun lisääminen ilmakehään joka absorboi aallonpituuksia joita muut kaasut eivät absorboi on suurempi vaikutus kuin sellaisen kaasun jonka absorptiospektri on sama kuin ilmakehällä jo on – tai sellaisen kaasun jota on jo paljon.

Toisin sanoen: mitä enemmän jotain kasvihuonekaasua – esimerkiksi hiilidioksidia – ilmakehässä on, sitä pienempi vaikutus on sen määrän kasvulla. Hiilidioksidin, kuten minkä tahansa kaasun, vaikutus ilmakehän lämpenemiseen on logaritminen: jos kaksinkertaistuminen 200 ppm:stä 400 ppm:ään aiheuttaa (esimerkiksi) yhden lämpöasteen lämpenemisen, seuraavan lämpöasteen lämpeneminen edellyttää jälleen kaksinkertaistumista 800 ppm:ään.

Tällainen vaikutus on nopeasti syöty, sillä hiilidioksidipitoisuus ei voi kaksinkertaistua kovin montaa kertaa. Pelkän hiilidioksidin vaikutus ilmakehään ei tule ylittämään paria lämpöastetta, eli katastrofaalinen ilmaston lämpeneminen ei perustu suoraviivaiseen hiilidioksidin aiheuttamaan kasvihuoneilmiöön.

Mihin se sitten perustuu? Johonkin askeleenomaiseen mutta hyvin ymmärrettyyn tapahtumaan kuten arktisten alueiden metaanivarantojen vapautumiseen? Ei ole mitään yksittäistä ilmiötä joka johtaa katastrofaaliseen ilmakehän lämpenemiseen.

Ilmastonmuutosteoria perustuu monimutkaisille tietokonemalleille, ei perustieteelle

Ilmakehässä, maan pinnalla ja valtamerillä on käynnissä suuri määrä erilaisia ilmastonmuutokseen liittyviä ilmiöitä joista moni on keskenään vuorovaikutuksessa. Tärkeimpiä näistä ovat vesihöyryn lisääntyvä määrä ilmakehässä (edistää lämpenemistä), pilvipeitteen lisääntyvä määrä ilmakehässä (heikentää lämpenemistä), jään ja lumen vähenevä määrä ilmakehässä (edistää lämpenemistä), lisääntyvä lämmön ulossäteily (heikentää lämpenemistä) sekä ilmakehän lämpökerrosrakenteen muuttuminen (heikentää lämpenemistä). On myös muita ihmisen aiheuttamia ilmiöitä, kuten hiukkaspäästöt (vaikutusta molempiin suuntiin, enimmäkseen ilmeisesti edistää lämpenemistä) ja rakennettujen alueiden leviäminen (edistää lämpenemistä) joilla on merkitystä. Lisäksi voidaan ottaa huomioon mahdollinen vaihtelu auringon säteilytehossa (viime aikoina merkityksetöntä) ja maapallon kiertoradassa (tällä hetkellä vähäinen heikentävä vaikutus).

Tunnettuja ilmiöitä ja niiden vuorovaikutuksia on siis paljon. Osittain niiden vaikutus tunnetaan huonosti. Lisäksi on kaikki tuntemattomat ilmiöt, joiden vaikutuksesta ei voi sanoa mitään.

Koska ilmiöitä ja niiden vuorovaikutuksia on paljon, ja niiden toimintakenttänä on koko maapallo, ainoa tapa ymmärtää niiden kokonaisvaikutusta on mallintaa niitä tietokoneella. Tämä tehtävä on hirmuisen vaikea ja alimääritelty (mallintajan on pakko tehdä paljon valistuneita arvauksia), mikä näkyy siinä että mallit eroavat keskenään huomattavasti. Kukin mallintaja pyrkii virittämään mallinsa niin että se “ennustaa mennyttä” oikein, eli että se sekä noudattaa fysiikan lakeja että toisintaa historiallisen ilmastodatan oikein, mutta tämänkin jälkeen vapaita muuttujia on niin paljon että malleista voidaan saada ulos kaikenlaista. Tästä variaatiosta huolimatta käytännössä mikään malli ei ennustanut viimeaikaista lämpenemisen pysähtymistä (joka on mahdollisesti juuri loppumassa), mikä sopii yhteen sen kanssa että tutkijayhteisössä on tullut hyväksyttävämmäksi yliarvioida kuin aliarvioida ilmiötä.

(“Käytännössä mikään malli” tarkoittaa sitä että suurimman osan ajasta jokin malli on ollut pisteittäisesti havaintojen alapuolella, mutta ei konsistentisti, ja melkein kaikki mallit ovat olleet merkittävästi niiden yläpuolella.)

Jonkinlainen myönnytys tästä on viidennen raportin kokoomakuva malleista ja havainnoista neljännessä ja viidennessä raportissa, jossa viidennen raportin käyriin on lisätty “indicative likely range” -alue, joka kattaa mallien alemman puoliskon:

Minulla ei sellaista asiantuntemusta jolla voisin spesifisesti kritisoida näitä ilmastomalleja. Uskon että niitä on ollut tekemässä parhaat mahdolliset asiantuntijat jotka ovat tehneet parhaansa, ja että nämä ennusteet edustavat parasta saatavilla olevaa käsitystä ilmaston tulevaisuudesta. Metatasolla voin kuitenkin todeta että tehtävä on niin vaikea, että näihin parhaisiin saatavilla oleviin tietoihin sisältyy paljon epävarmuutta. Edelleen metatasolla voin epäillä että näiden ennusteiden tekemiseen on saattanut valitettavasti hiipiä jonkin verran systemaattista vääristymää tiedepoliittisista syistä.

Tässä mielessä on mielestäni kohtuutonta hokea 99%:n konsensusta. Kyllä, ilmasto on lämmennyt; kyllä, hiilidioksidipitoisuuden kasvu on lämmittänyt ilmastoa; kyllä, näistä asioista vallitsee konsensus. Mutta sellaisista asioista kuin “mikä on maapallon lämpötila 100 vuoden päästä jos hiilidioksidipitoisuus kehittyy määrätyllä tavalla” ei voida sanoa “The science is settled”.

Muutoksen vaikutuksissa on paljon epäselvyyttä, ja on myös positiivisia vaikutuksia

Jos ilmastomalleissa on epävarmuutta, on sitä rutkasti myös muutosten aiheuttamissa seurauksissa. Vaaratietoisuuden parantamiseksi kielteisiä vaikutuksia on mediassa korostettu, mutta on syytä muistaa että on myös merkittäviä positiivisia vaikutuksia. Ehkä vielä olennaisempaa on se, että seuraukset ovat hyvin subjektiivisia.

Ensialkuun haluan kertoa pari detaljia IPCC:n raportista jotka olivat itselleni uusia.

Ensiksi, kylmät alueet lämpenevät enemmän kuin kuumat. Arktisilla alueilla muutosnopeus on jopa kaksinkertainen. Tämä on merkityksellistä, sillä on todennäköistä että pohjoisen valtavien maa-alueiden elinkelpoisuus ja viljavuus paranee nopeammin kuin maapallon kuumimpien alueiden elinkelpoisuus ja viljavuus heikkenee. Elleivät tähän liittyvät mahdollisuudet jostain syystä jää käyttämättä, maapallon ruokatuotanto tulee kasvamaan ilmastonmuutoksen seurauksena vähenemisen sijasta.

Toiseksi, kylmät ajat lämpenevät nopeammin kuin kuumat. Talvet lämpenevät nopeammin kuin kesät ja yöt lämpenevät nopeammin kuin päivät. Tämä on merkityksellistä, sillä ilmastonmuutoksen haitalliset vaikutukset liittyvät äärimmäisen korkeisiin lämpötiloihin, ja niiden yleistyminen ja kuumeneminen ei tule olemaan niin suurta kuin suoraviivainen maapallon lämpenemisen ynnääminen äärilämpötiloihin antaisi ymmärtää. Lisäksi äärimmäisen kylmien aikojen leudontuminen on ihmiskunnalle myönteinen ilmiö.

IPCC:n raportit rajoittuvat luonnontieteellisiin kysymyksiin. Ilmastonmuutoksen vaikutusten ymmärtäminen ihmiskunnan kannalta edellyttää yhteiskuntatieteitä. Merkittävin tällainen tutkimus on taloustieteilijä Nicholas Sternin vuonna 2006 johtama nk. Stern-raportti. Tämä tutkimus ei (taloustieteilijöidenkään mielestä) yllä likimainkaan yhtä suureen varmuuteen tai yhteisymmärrykseen kuin IPCC:n luonnontieteelliset raportit, mutta se lienee kuitenkin parasta saatavilla olevaa tietoa. Stern-raportti arvioi että ilmastonmuutoksen negatiivinen vaikutus voisi vastata 5-20% maapallon kokonaistuotannosta ja suosittaa että 1% kokonaistuotannosta käytettäisiin ilmastonmuutoksen torjumiseen. Vuonna 2008 Stern itse nosti tämän torjumistavoitteen kahteen prosenttiin.

Stern-raportissa ehkä tärkein vähälle huomiolle jäänyt asia on se, että se nojaa varsin pitkälle tulevaisuuteen ulottuviin ennusteisiin. Se huomioi että ilmastonmuutoksella on positiivisia seurauksia, mutta katsoo että noin sadan vuoden päähän ulottuvat ennusteet ennustavat niin korkeita lämpötiloja että kielteiset vaikutukset dominoivat. Kaukana tulevaisuudessa epävarmuuskin on suuri, mutta itse pidän tärkeänä tätä aikajanaa.

Sata vuotta sitten oli vuosi 1915. Sen jälkeen ihmiskunta on rakentanut infrastruktuurinsa uudelleen pariinkin kertaan. Suurkaupunkien tyypillinen rakennuksen keski-ikä on luokkaa 50 vuotta. Maailman väestö on kolmin- tai nelinkertaistunut, ja käytettävissä oleva infrastruktuuri henkilöä kohden on myös tuntuvasti kasvanut. Merkittäviin muutoksiin sopeutuminen sadan vuoden aikana ei ole ihmiskunnalle mahdottomuus, vaan pikemmin sääntö. Tästä syystä en usko että pahojenkaan skenaarioiden toteutuminen on sellainen kohtalonkysymys, että varovaisuusperiaatteen (“kun tuho uhkaa, on tehtävä kaikki mahdollinen vaikka siitä olisikin epävarmuutta”) tulisi olla ainoa ohjenuora. On aivan oikein tarttua laskukoneeseen ja arvioida että mikä todella kannattaa, poliittiset ja muut realiteetit huomioonottaen. Toivotaan että Stern-raportti saa jatkoa.