UEF Väitös 23.5.: Ilmastonmuokkaus ei tarjoa vaihtoehtoa päästövähennyksille

Väitös fysiikan alalta
Väittelijä: DI Antti-Ilari Partanen
Aika ja paikka: 23.5.2014 klo 12, Snellmania L22, Kuopion kampus

Ilmatieteen laitoksella tutkijana toimivan Antti-Ilari Partasen väitöksen mukaan ilmastonmuutoksen hidastamiseen pienhiukkasinjektiolla tai muilla ilmaston muokkaamismenetelmillä sisältää paljon epävarmuuksia ja riskejä.

Ilmastonmuutoksen hidastamiseksi on päästöjen vähentämisen lisäksi esitetty erilaisia keinoja, kuten pienhiukkasinjektiota eli pienhiukkasten suihkuttamista ilmakehään heijastamaan auringonvaloa tai lisäämään pilvien heijastavuutta. Näitä erilaisia tekniikoita kutsutaan yleisesti ilmastonmuokkaukseksi.

Ensimmäisessä Suomessa julkaistussa ilmastonmuokkausta käsittelevässä väitöskirjassa päädyttiin tulokseen, että nykytietämyksessä auringon valon heijastamiseen perustuvassa ilmastonmuokkauksessa on suuria epävarmuuksia, eikä se tarjoa vaihtoehtoa kasvihuonekaasupäästöjen nopealle vähentämiselle.

Ilmaston peukaloiminen on riskipeliä

Partasen tekemien ilmastomalliajojen perusteella on syytä olettaa, että ilmastoa voitaisiin viilentää suihkuttamalla pienhiukkasia joko yläilmakehään tai merten yllä oleviin pilviin. Riittävän suurilla pienhiukkasmäärillä voitaisiin saavuttaa viilentävä vaikutus, joka vastaisi ihmiskunnan päästämien kasvihuonekaasujen lämmittävää vaikutusta. ”Tästä ei kuitenkaan voi vetää johtopäätöstä, että ilmastonmuokkauksella voisi kumota ilmastonmuutoksen vaikutuksia yksi yhteen”, Partanen varoittaa.

Väitöstyössä löydettiin nimittäin monia suuria epävarmuustekijöitä, joita liittyy ilmastonmuokkaukseen. ”Löytämämme epävarmuudet ilmastomalleissa osoittavat selvästi, että pienhiukkasinjektioihin perustuvan ilmastonmuokkauksen kaikkia vaikutuksia ei voida ennustaa”, selittää Partanen. Lukuisat aiemmat tutkimukset ovat lisäksi näyttäneet, että kaikilla muillakin auringon valon heijastamiseen perustuvilla ilmastonmuokkaustekniikoilla voi olla ikäviä sivuvaikutuksia, kuten monsuunikierron häiriintyminen, joka uhkaisi miljardien ihmisten ruoantuotantoa.    

Yläilmakehän hiukkasinjektiot ja pilvien valkaisu perustuvat tunnettuihin luonnonilmiöihin

Partasen väitöskirjatyössä tutkitut ilmastonmuokkausmenetelmät hyödyntäisivät ilmakehässä jo havaittujen ilmiöiden tietoista kontrollointia. Väitöskirjatyön painopisteenä ollut pilvien valkaiseminen pienhiukkasinjektioilla perustuisi pääosin pienhiukkasten kykyyn muokata pilvien heijastusominaisuuksia lisäämällä pilvipisaroiden määrää. Tämä ilmiö nähdään esimerkiksi laivareittien varrella, jossa laivojen hiukkaspäästöt aiheuttavan suotuisissa olosuhteissa pilvien heijastavuuden kasvua. Pienhiukkasinjektiot merten yllä voisivat vaikuttaa ilmastoon myös muuten kuin pilvien kautta. Väitöskirjassa osoitettiin ensimmäistä kertaa, että keinotekoisesti suihkutetut merisuolahiukkaset heijastaisivat auringon valoa merkittävästi myös pilvettömissä olosuhteissa.

Kansainvälisen liikenteen valjastaminen ilmastonmuokkaukseen olisi tehotonta ja vaarallista

Idea yläilmakehään suihkutettavista rikkihiukkasista pohjautuu vuorostaan suurten tulivuoren purkausten yhteydessä havaittuun vuosia yläilmakehässä säilyviin pienhiukkasiin, jotka heijastavat auringon valoa ja siten viilentävät ilmastoa. Väitöskirjatyössä tutkittiin rikkihiukkasten toimittamista yläilmakehään kansainvälisten reittilentojen lentokorkeutta ja polttoaineen rikkipitoisuutta nostamalla.  

Väitöstyössä arvioitiin kriittisesti ajatuksia siitä, että kansainvälistä liikennejärjestelmää käytettäisiin ilmastonmuokkaukseen. Näissä hahmotelmissa polttoaineen rikkipitoisuutta lisättäisiin niin, että tavoitteena on joko luoda yläilmakehään valoa heijastavia hiukkasia tai nostaa pilvien heijastavuutta. Teoriassa joko mannertenvälisten lentojen siirtäminen yläilmakehään rikkidioksidia levittämään tai aavan meren laivaliikenteen rikkipäästöjen tietoinen lisääminen voisi olla yksi tapa viilentää ilmastoa. Menetelmiin liittyy kuitenkin lukuisia ongelmia. Puhtaasti ilmastonmuokkaustarkoitukseen kehitetyt menetelmät kuten merisuolan ruiskuttaminen pilviin olisivat tehokkaampia ja helpompia kohdistaa halutuille alueille. Väitöstyössä laskettiin myös, että aavan meren laivaliikenteen polttoaineen rikkipitoisuuden nostaminen aiheuttaisi vuosittain yli 10 000 ennenaikaista kuolemaa verrattuna vuodeksi 2020 sovittuihin päästörajoihin. Liikenteen polttoaineen lisääminen olisi myös ristiriidassa kansainvälisten sopimusten kanssa.  

Ilmastonmuokkauksen vaikutuksista tarvitaan luotettavaa ja puolueetonta tietoa

Partasen väitöskirja käsittelee ilmastonmuokkausta maapallon säteilytaseen ja Suomessa vahvan pienhiukkasten fysiikan kannalta. Tämän kaltainen kriittinen arviointi on erittäin tärkeää, koska ilmastonmuokkaukseen sisältyy paljon erilaisia uskomuksia ja myös poliittisia tarkoitusperiä.

”On esimerkiksi ensiarvoisen tärkeää, että ilmastonmuokkauksen mahdollisesti suurta viilennyspotentiaalia ei ymmärretä syyksi lykätä välttämättömiä kasvihuonekaasupäästöjen leikkauksia”, painottaa Partanen.

Ilmatieteen laitoksen tutkijan, DI Antti-Ilari Partasen väitöskirja tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä on apulaisprofessori Annica Ekman Tukholman yliopistosta ja kustoksena tutkimusprofessori Hannele Korhonen Ilmatieteen laitokselta. Väitöskirja julkaistaan sarjassa Finnish Meteorological Institute Contributions, ja sen elektroninen versio on saatavissa osoitteessa: urn.fi/URN:ISBN:978-951-697-828-7. Väittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa http://www.uef.fi/vaitoskuvat

Lisätietoja:

Tutkija Antti-Ilari Partanen, Itä-Suomen ilmatieteellinen tutkimuskeskus, puh. 050 448 3226, antti-ilari.partanen@fmi.fi . Yhteystietoja ei saa julkaista.

Yrityksestä

Itä-Suomen yliopisto on yksi Suomen suurimmista tiedeyliopistoista. Yliopiston toiminnassa korostuu monitieteisyys. Opetusta on yli sadassa pääaineessa. Tasokkaan opetuksen lisäksi yliopisto tarjoaa opiskelijoilleen nykyaikaisen opiskeluympäristön, jota kehitetään jatkuvasti. Tiedekuntia on neljä: filosofinen tiedekunta, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta, terveystieteiden tiedekunta sekä yhteiskuntatieteiden ja kauppatieteiden tiedekunta. Yliopistossa on noin 15 000 opiskelijaa ja se työllistää lähes 2 500 henkilöä.

Yhteyshenkilöt

  • Itä-Suomen yliopisto
    Joensuu / Kuopio / Savonlinna
    http://www.uef.fi
  • Joensuun kampus
    Yliopistokatu 2, PL 111, 80101 Joensuu
  • Kuopion kampus
    Yliopistonranta 1, PL 1627, 70211 Kuopio

Tilaa

Lainaukset

Kriittinen arviointi on erittäin tärkeää, koska ilmastonmuokkaukseen sisältyy paljon erilaisia uskomuksia ja myös poliittisia tarkoitusperiä.
Tutkija Antti-Ilari Partanen