Teksti Maria Haanpää

Ilmastouutisia huhti-toukokuussa 2014.

Euroopan avaruusjärjestön CryoSat-satelliitti on mitannut Etelämantereen pinnankorkeutta ja sen muutoksia yksityiskohtaisemmin kuin koskaan. Sen viimeisimpien mittausten mukaan Etelämanner menetti jäämassaansa vuosina 2010–2013 keskimäärin 159 miljardia tonnia vuodessa. Se yksinään riittäisi nostamaan merenpintaa noin 0,45 millimetriä vuosittain.

Itä-Antarktiksen vuosittainen osuus oli keskimäärin kolme miljardia tonnia ja Antarktiksen niemimaan osuus 23 miljardia tonnia. Länsi-Antarktiksen osuus oli peräti 134 miljardia tonnia eli reilusti yli 80 prosenttia koko maanosan jääkadosta.

Kaikkein nopein jäätiköiden oheneminen havaittiin Amundseninmeren rannikolla, missä Pine Island -, Thwaites- ja Smith-jäätikkö madaltuivat paikoin 4–8 metrin vuosivauhdilla.

Etelämantereen korkeusmuutokset vuosina 2010–2013, suhteessa merenpinnan tasoon. Kohonneet alueet on merkitty sinisin sävyin, madaltuneet alueet punaisin sävyin. Mitä tummempi sävy, sitä suurempi muutos. Pine Islandin jäätikkö näkyy kartalla suurimpana ja tummimpana punaisena läikkänä. Thwaites ja Smith ovat seuraavaksi suurimpina läiskinä heti sen alapuolella. (Kartta © CPOM/Leeds/ESA)

Länsi-Antarktiksen jääkato näyttää olleen nyt selvästi nopeampaa kuin vuosina 2005–2011.

CryoSatin tutkimustulokset esitellään tieteellisessä artikkelissa, joka on hyväksytty julkaistavaksi Geophysical Research Letters-lehdessä.

Länsi-Antarktista on jo vuosikymmenien ajan pidetty Etelämantereen ”Akilleen kantapäänä”, eli mannerjäätikön haavoittuvaisimpana osana. Käsitystä vahvistaa upouusi tutkimus, jossa on selvitetty jäätiköiden pohjautumislinjassa tapahtuneita muutoksia.

Tutkimusalue sijaitsee Amundseninmeren rannikolla. Sikäläisten jäätiköiden pohjautumismuutokset analysoitiin vuosilta 1992-2011. Pine Island-, Thwaites-, Smith- ja Kohler-jäätikön osalta tutkimustulokset ovat huolestuttavia. Näiden jäätiköiden pohjautumislinjassa havaittiin jopa yli 30 kilometrin vetäytymisiä. Paikoitellen jäämassat ovat menettämässä kaiken kosketuksensa merenpohjaan.

Yksinkertaistettu esitys mereen päättyvän jäätikön kärjestä. Meriveden virtaus sulattaa jäätä alta päin. (Kuva: Bethan Davies/Creative Commons)

Pohjautumislinjan (engl. grounding line) sijainnin merkitys antarktisen jäämassan säilymiselle piilee siinä, että lähes kaikki se sulaminen, mitä mereen päättyvässä jäätikkövirrassa tapahtuu, tapahtuu siinä hyllymäisessä osassa, joka lepää meriveden varassa, ja jonka alapinta on suoraan kosketuksissa meriveden kanssa – siis pohjautumislinjasta katsottuna meren puolella. Pohjakosketus on hyödyllinen myös siksi, että sen aiheuttama kitka jarruttaa jäämassan virtausta maalta mereen.

Amundseninmeren tutkimusalueella olosuhteet ovat siten kiperät, että jäätiköiden alla oleva peruskallio yleisesti ottaen viettää syvemmälle, kun suunta on mereltä sisämaan suuntaan. Toisin sanoen jäätikön nopea vetäytyminen ei auta jäätikköä pääsemään ”kuivalle maalle merta pakoon”, vaan pikemminkin päinvastoin.

Tämä Amundseninmeren jäätikkörypäs on olennaisilta osin sama kuin se, jonka CryoSat-tutkimus (ks. yllä) totesi tuottavan suurimman osan nykyisestä antarktisperäisestä merenpinnan noususta. Nämä jäätiköt ohenevat ohenemistaan ja virtaavat yhä nopeammin. Kaikki näyttää viittavan siihen, että niiden osalta sulamisen kriittinen kynnys on ylitetty, eli meillä ei ole keinoja estää niitä sulamasta pois.

Läntisen Etelämantereen jäänalaisia pinnanmuotoja. Ainoastaan vihreällä väritetyt kohdat sijaitsevat nykyisellään merenpinnan yläpuolella. Amundseninmeren tutkimusalue on keskellä kuvaa. Antarktiksen niemimaa sojottaa kuvassa vasemmalle ylös ja ulos kuvasta. Heleänsiniset juovat kuvastavat jäätiköiden virtausta. (Kuva © Nasa/GSFC/SVS; sama kuva esiintyy myös osana englanniksi selostettua animaatiota)

Jos todella on niin, että nämä jäätiköt on jo menetetty kokonaan, on laadittava uudet arviot siitä, miten paljon merenpinta tulee nousemaan. Kyseessä on niin mittava määrä jäätä, että sen sulaminen riittää yksinään nostamaan merenpintaa 1,2 metriä. Koko prosessi kestänee varovaisesti arvioituna satoja vuosia.

Pahimmassa tapauksessa olemme jo käynnistäneet ketjureaktion, joka johtaa huomattavasti laajempaan Länsi-Antarktiksen sulamiseen. Se voisi tarkoittaa ainakin kolmen metrin lisäystä merenpinnan nykyiseen tasoon.

Pohjautumislinjatutkimus on hyväksytty julkaistavaksi Geophysical Research Letters -lehdessä. Aiheesta kannattaa katsoa myös tämä lyhyt video, jossa haastatellaan jäätikkötutkija Eric Rignota ja näytetään hienoja maisemia Etelämantereelta. Tarjolla on myös pitkä tallenne tutkimustuloksia käsittelevästä etälehdistötilaisuudesta.

Samantapainen jäämassoja uhkaava merivesikontakti on nyt arvioitu uudestaan myös Grönlannin osalta. Tutkijat kartoittivat Grönlannin rannikoiden topografiaa uudella menetelmällä. Tulosten perusteella näyttää siltä, että mereen päättyvien jäätiköiden kanjonit ovat usein syvempiä ja pidempiä kuin aiemmin oletettiin.

Tutkijat löysivät eteläisen Grönlannin rannikkojäätiköiden alta yli sata kanjonia. Osa niistä ulottuu rannikolta sisämaahan nykyisellään reilusti merenpinnan tasoa alempana jopa sadan kilometrin pituudelta.

Jos ennen on laskettu sen varaan, että vetäytyvän jäätikön sijainti muuttuu suhteellisen pian sellaiseksi, että jäätikkö lepää kokonaan kuivalla maalla, sulattavan meriveden ulottumattomissa, ja saavuttaa siinä pisteessä uuden tasapainotilan, niin tätä käsitystä täytyy ehkä muuttaa. Ja taas kerran se tarkoittaisi lisää korkeutta merenpinta-arvioihin.

Animaatio havainnollistaa, mitä Grönlannin länsirannikolta paljastuisi, jos jää voitaisiin kuoria pois tällä tavoin. Jään alta paljastuvat pitkulaiset siniset maastonmuodot ovat kanjoneita, joiden nykysijainti on merenpinnan tasoa alempana. Mitä tummempi sininen, sitä syvempi kanjoni. Jäätikön nopeimmin virtaavat kohdat on puolestaan merkitty punaisella värillä.

Grönlannin jäätikkökanjoneita käsittelevä tutkimus julkaistiin Nature Geoscience -lehdessä.

Grönlannissa havaittiin heinäkuussa 2012 poikkeuksellisen laaja-alainen sulamistapahtuma, joka oli käynnissä yhtäaikaisesti jopa 97 prosentilla mannerjäätikön yläpinnasta (ks. Sääasema 29.8.2012). Viikko sitten julkaistiin tutkimus, jossa selvitettiin tuon sulamisen välittömiä syitä.

Tutkijoiden mukaan niin laaja-alaiseen sulamiseen on tarvittu epätavallisen lämpimän sään ja jäätikön albedoa heikentäneen mustan hiilen yhteisvaikutus. Nuo kaksi tekijää aiheuttivat yhdessä myös edellisen yhtä laaja-alaisen sulamisen, joka sattui vuonna 1889.

Tutkimuksessa analysoitiin kairausnäytteitä, jotka olivat peräisin neljästä eri paikasta Grönlannissa (kartta Fig. S1., pdf). Kairausnäytteiden kerrostumien rakenteesta voitiin päätellä, minä vuosina sulamista oli tapahtunut laajalla alueella.

Jäätikön korkeimmalta kohdalta (Summit) kerätyt näytteet tutkittiin vielä monipuolisemmin. Kerrostumien muodostuessa vallinneita lämpötiloja arvioitiin isotooppisuhteiden perusteella. Mustan hiilen eli nokilaskeuman alkuperää puolestaan selvitettiin kemiallisin analyysein. Tulokset viittaavat siihen, että sekä vuonna 1889 että 2012 jäätikköön kertyi epäpuhtauksia, jotka olivat peräisin pikemminkin metsäpaloista kuin fossiilisista polttoaineista.

Vuoden 2012 noki lienee peräisin etenkin Pohjois-Amerikan ja Siperian merkittävistä metsäpaloista saman vuoden kesä- ja heinäkuussa. Tiedot silloisista ilmavirtauksista tukevat tätä käsitystä.

Pelkät ennätyshelteet ilman suurta nokilaskeumaa eivät ilmeisesti ole riittäneet aiheuttamaan laaja-alaista sulamista. Sellaiset olosuhteet näyttäisivät vallinneen esimerkiksi vuonna 1758. Pelkkä nokilaskeuma ei sekään riitä, jos sää ei ole samalla tarpeeksi lämmin. Vuodet 1868 ja 1908 ovat olleet tuollaisia helteettömiä nokihuippuvuosia, vuosia ilman laaja-alaista pintasulantaa.

Sulamistutkimus julkaistiin Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian PNAS-lehdessä.

Entä mitä Grönlannin jäätikköpinnoille kuuluu tänä päivänä? Vuosi 2013 oli selvästi rauhallisempi kuin 2012. Pintasulannan laajuus oli lähellä vuosien 1978-2013 keskiarvoa. Kesän 2014 sulaminen on alkanut toukokuun 19:ntenä päivänä eli ”tavalliseen aikaan”. Seuraamme jännityksellä tilanteen kehittymistä.

Metsäpalokausi alkoi Venäjällä tänä kesänä kuusi viikkoa normaali aikaisemmin, uutisoi The Siberian Times huhtikuun alkupuolella. Viikko sitten sama lähde kirjoitti Irkutskin alueen järkyttävistä tunnelmista. Maailman lämpötilakartta saa ajattelemaan, että poikkeuksellisen lämmin huhtikuu oli varmaankin osasyynä tapahtuneeseen:

Huhtikuun 2014 keskilämpötilan poikkeama vuosien 1981–2010 huhtikuiden keskiarvosta. Keskimääräistä kylmemmät seudut on merkitty kartaan sinisin sävyin, keskimääräistä lämpimämmät punaisin sävyin. Mitä tummempi sävy, sitä suurempi poikkeama keskiarvosta. Laajalla alueella keskisessä Siperiassa huhtikuu 2014 oli yli viisi celsiusastetta keskimääräistä lämpimämpi (kartan tummin punasävy). (Kartta © Noaa)

Huhtikuu 2014 oli globaalistikin tarkasteltuna melko lämmin. Nasan mukaan se oli mittaushistorian toiseksi lämpimin huhtikuu, ja Noaan mukaan kaikkein lämpimin (yhdessä vuoden 2010 huhtikuun kanssa). Nämä lämpötilastot alkavat vuodesta 1880.

Yksi viime kuun äärevimmistä sääilmiöistä koettiin Salomonsaarilla, kun siellä satoi paikoitellen yhteensä 1000 millimetriä vettä neljässä vuorokaudessa. Kaatosateen aiheuttamat äkkitulvat aiheuttivat vakavaa vahinkoa tässä puolen miljoonan asukkaan saaristovaltiossa. Tulvavesi tuhosi ja huuhtoi mukanaan mereen ihmisten koteja ja kasvimaita sekä infrastruktuuria. Ainakin 22 ihmistä sai surmansa.

Video: Huhtikuun 2014 tulvatuhoja Salomonsaarilla.

Arktisen merijään ala oli huhtikuussa 2014 keskimäärin 14,14 miljoonaa neliökilometriä. Se on satelliittiavusteisen mittaushistorian viidenneksi pienin huhtikuinen arktisen merijään ala.

Huhtikuu 2014 oli myös mittaushistorian ensimmäinen kuukausi, jona ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kuukausikeskiarvo oli suurempi kuin 400 miljoonasosaa koko pohjoisella pallonpuoliskolla. Tai kuten Harvard Gazette otsikoi, ”taas yksi askel väärään suuntaan”.