Globaalimuutoksella (global change) tarkoitetaan ympäristömuutosten kokonaisuutta, joka aiheutuu ilmastonmuutoksen, otsonikadon, happamoitumisen ja biodiversiteetin supistumisen, yhdyskuntien, luonnonvarojen ja maankäytön laajamittaisten muutosten sekä ympäristön kemikalisoitumisen erillis- ja yhteisvaikutuksista. Koko maapalloa koskeva talouden globalisoituminen vaikuttaa globaalimuutoksen luonnonehtoihin. Tämän lisäksi sekä kehittyneiden että kehitysmaiden yhteiskunnallisissa ja taloudellisissa olosuhteissa, kuten väestönkasvussa, urbanisoitumisessa, elintasossa ja kulutustavoissa, tapahtuvat muutokset vaikuttavat ratkaisevasti globaalimuutoksen muotoihin, laajuuteen ja syvyyteen. (Suomen Akatemian globaalimuutoksen tutkimusohjelman määritelmä)

Seuraavassa käsitellään eräitä huomattavia ihmiskunnan aiheuttamia muutoksia sekä niiden syitä. Useimmat ovat yhteydessä ilmastonmuutoksen kanssa, joten ilmastonmuutoksen torjuminen auttaisi ratkomaan myös muita maailman suurimpia ympäristöongelmia. Lähes kaikki syyt, jotka aiheuttavat ilmaston muutosta ovat ympäristöongelmia myös muista syistä.

1.1. Maankäytön muutokset

Kuva 1.1. Ihmiskunnan aiheuttamat muutokset maapallon maa-alassa (IGBP 1997).

Kuva 1.1. Ihmiskunnan aiheuttamat muutokset maapallon maa-alassa (IGBP 1997).

Ihminen on ottanut jo kolmanneksen maapallon maa-alasta peltoviljelykseen tai laidunmaaksi. Ihminen on muuntanut tai tehnyt tuottamattomaksi 39-50% maapallon maa-alasta ja vaikuttanut myös loppuihin pirstomalla niiden ekosysteemit osiin. Erityisesti metsän pinta-ala on pienentynyt huomattavasti. Metsät ovat tärkeitä hiilen sitojia, ns. hiilen nieluja, joiden hävityksen yhteydessä puiden sitoma hiili on vapautunut ilmakehään vahvistaen kasvihuoneilmiötä. Metsä varastoi pinta-alaa kohti hiiltä 10-20-kertaisen määrän pelto- tai laidunmaahan verrattuna. Noin 20% ihmisperäisistä hiilidioksidipäästöistä johtuu metsän hävityksestä.

1.2. Eliöiden kuoleminen sukupuuttoon

Kuva 1.2. Nisäkäs- ja lintulajien sukupuutot (IGBP 1997).

Kuva 1.2. Nisäkäs- ja lintulajien sukupuutot (IGBP 1997).

Kuvassa 1.2 on esitetty sukupuuttoon kuolleiden nisäkäs- ja lintulajien määrä vuodesta 1600 lähtien. Ihminen on kiihdyttänyt luonnollista sukupuuttoonkuolemisvauhtia 100-1000-kertaisesti. On arvioitu, että lintulajeista neljäsosa on kuollut sukupuuttoon viimeisen kahden vuosituhannen aikana ihmisen toiminnan vuoksi. Suurimpana syynä ovat maankäytön muutokset, jotka hävittävät ekosysteemejä. Muita tärkeitä syitä ovat metsästys/kalastus ja lajien tuominen uusille alueille. Mm. kemiallisten saasteiden rooli on näihin verrattuna vähäinen. Myös ilmastonmuutos johtaa ekosysteemien muutoksiin, joten jos eliölajit eivät pysty siirtymään ilmastovyöhykkeiden mukana niitä uhkaa sukupuutto. Mikäli ilmastonmuutos etenee nopeammin kuin kasvillisuus pystyy sopeutumaan tai siirtymään, menetetään kokonaisia ekosysteemejä. Tämä voi tapahtua esimerkiksi metsäpalojen kautta. Kasvillisuuden häviäminen johtaa tietenkin kaiken elämän häviämiseen. Ilmastonmuutoksen puitesopimuksen mukaan ilmastonmuutosvauhtia pyritään hillitsemään, jottei päädyttäisi tälläiseen tilanteeseen. Ongelmana on, että ei tiedetä miten paljon luonto sietää. Ja kun sietokynnys ylitetään on myöhäistä toimia. (Lue erään sukupuuton tarina!)

1.3. Typen kierto

Kuva 1.3. Typen ihmisperäinen kierto ylittää jo luonnollisen kierron määrän, yksikkönä megatonni (IGBP 1997).

Kuva 1.3. Typen ihmisperäinen kierto ylittää jo luonnollisen kierron määrän, yksikkönä megatonni (IGBP 1997).

Ihmisperäinen typpilannoitus ja polttoprosessit ovat yli kaksinkertaistaneet luonnollisen typen kierron. Keinolannoiteperäinen typpioksiduuli N2O on hiilidioksidin ja metaanin jälkeen kolmanneksi tärkein ihmisperäinen kasvihuonekaasu, jonka osuus ihmisperäisesti voimistuneessa säteilypakotteesta on n. 6%. Poltossa syntyvät typen oksidit muuttuvat ilmassa typpihapoksi, joka sataa happosateena maahan.

1.4. Hiilidioksidipäästöt

Kuva 1.4. Ihmiskunnan aiheuttama hiilidioksidin lisäys ilmakehässä (IGBP 1997).

Kuva 1.4. Ihmiskunnan aiheuttama hiilidioksidin lisäys ilmakehässä (IGBP 1997).

Ihmiskunnan hiilidioksidipäästöt (yksikkönä ppm = parts per million; 300 ppm = 0,03%) viimeisen 2000 vuoden aikana. Pitoisuus on noussut jo 30%.

1.5. Ilmaston lämpeneminen

Kuva 1.5. Maapallon keskilämpötilan kehitys vuodesta 1860 lähtien (IGBP 1997).

Kuva 1.5. Maapallon keskilämpötilan kehitys vuodesta 1860 lähtien (IGBP 1997).

Maapallon keskilämpötila nousi viime vuosisadalla noin 0,6 astetta. Kuvassa 1.5 pelkkä kasvihuonekaasupäästöjen vaikutuksiin perustuva malli (vihreä viiva) ei pysty selittämään havaittua kehitystä (ruskea viiva), mutta kasvihuonekaasupäästöjen ja viilentävien sulfaattiaerosolien päästöjen yhteisvaikutus (keltainen viiva) antaa hyvän yhteensopivuuden havaintojen kanssa. Poikkeuksena on 1920-1930-luvulla tapahtunut lämpeneminen, jonka todennäköisenä syynä oli luonnollinen muutos auringon säteilytehossa.

1.6. Otsonikato

Kuva 1.6. Kokonaisotsonin vuosikeskiarvot Suomessa 1979-1995 Dobson-yksiköinä (DU = Dobson unit; 100 DU:ta tarkoittaa n. 1 millimetrin paksua otsonikerrosta maanpinnan normaali-ilmanpaineessa; meitä siis suojaa n. 3 mm paksuinen kerros) (SILMU 1996).

Kuva 1.6. Kokonaisotsonin vuosikeskiarvot Suomessa 1979-1995 Dobson-yksiköinä (DU = Dobson unit; 100 DU:ta tarkoittaa n. 1 millimetrin paksua otsonikerrosta maanpinnan normaali-ilmanpaineessa; meitä siis suojaa n. 3 mm paksuinen kerros) (SILMU 1996).

Maapalloa auringon ultraviolettisäteilyltä suojaava otsonikerros on heikentynyt ihmisperäisten kloorattujen (mm. CFC- ja HCFC-yhdisteet) ja bromattujen (mm. halonit) hiilivetyjen vuoksi. Nämä hiilivedyt ovat myös kasvihuonekaasuja. Toisaalta kasvihuoneilmiö vaikuttaa siten, että yläilmakehä jäähtyy. Koska otsonituho on mahdollista vain kylmissä olosuhteissa syntyvien jääkiteiden katalysoimana, kasvihuoneilmiö vaikuttaa otsonikadon syntyyn. Otsonikerroksen heikentyminen lisää UV-säteilyä, joka saattaa tuhota hiilidioksidia sitovaa meriplanktonia. UV-säteily voi myös lisätä alailmakehässä aerosolimuodostusta ja sitä kautta pilvipisaroiden määrää ja nostaa pilvien heijastyskykyä, joka voi viilentää ilmastoa.

1.7. Happamoituminen

Maaperän happamoituminen ja siitä johtuvat järvi- ja metsäkuolemat ym. johtuvat happosateista. Nämä syntyvät pääasiassa fossiilisisten polttoaineiden polton rikki- ja typpioksidipäästöistä, jotka synnyttävät rikki- ja typpihappoa. Rikki- ja typpihappomolekyylit ovat aerosolien tiivistymiskeskuksia ja vaikuttavat siis kasvihuoneilmiöön sekä säteilypakotetta vähentävästi että lisäävästi. Typpidioksidi reagoi myös ilmakehän hapen kanssa muodostaen otsonia. Alailmakehän otsoni on paitsi myrkyllistä eliöille myös kasvihuonekaasu. Happosadeongelma on ilmastonmuutosta ja otsonikatoa helpommin ratkaistavissa, koska happosateita aiheuttavat rikin ja typen oksidit poistuvat ilmakehästä muutamassa vuodessa päästöjen lopettamisen jälkeen kun taas ilmastoa lämmittävät ja otsonikerrosta tuhoavat aineet pysyvät ilmakehässä vuosikymmeniä, vuosisatoja tai vuosituhansia päästöjen lopettamisen jälkeen.

1.8. Väestönkasvu

Kuva 1.7. Maapallon väestön kasvu, miljardeina ihmisinä (IGBP 1997).

Kuva 1.7. Maapallon väestön kasvu, miljardeina ihmisinä (IGBP 1997).

Väestön kasvu viimeisen 10.000 vuoden aikana miljardeina ihmisinä. Väestö kasvaa nykyään n. 1,5% vuosivauhtia (n. 80 miljoonaa), kun se 1960-luvulla kasvoi 2% vuosivauhtia. Korkein kasvuvauhti on Afrikassa – 2,7%.

1.9. Luonnon resurssien kulutus

Luonnon resurssien kulutus on yleensä huomattavan vaikea mitata. Eräiden resurssien, kuten energian, osalta tilanne kuitenkin tunnetaan hyvin. Energian kulutus on erityisen tärkeä mittari, koska se antaa informaatiota myös materiaalien kokonaiskulutuksesta. Kuvasta 1.8 nähdään, että Suomessa energian kulutus yli nelinkertaistui 40 vuoden aikana 1950-1990, vaikka väestö kasvoi tuona aikana varsin vähän. Samalla aikavälillä kehitysmaiden väestö yli kaksinkertaistui, mutta energiankulutus henkeä kohti kasvoi hyvin vähän. Siis energiaresurssin kulutus kasvoi Suomessa suhteessa enemmän. Sähkön kulutus kasvaa Suomessa nykyään (1998) 6% vuosivauhtia. Jos kasvu jatkuisi samanlaisena Suomen sähkön kulutus ylittäisi koko maailman nykyisen sähkönkulutustason n. 90 vuoden päästä eli lähes 200-kertaistuisi. Samaan aikaan maailman väestö YK:n arvioiden mukaan kaksinkertaistuu.

Kuva 1.8. Primäärienergian kulutus Suomessa 1930-1990 (SILMU 1992).

Kuva 1.8. Primäärienergian kulutus Suomessa 1930-1990 (SILMU 1992).

Energian kulutuksen päästöt ovat tärkein syy ilmastonmuutokseen, Suomessa niiden osuus on 86% kasvihuonekaasujen päästöistä. Ilmaston lämpeneminen lisää sähkön kulutusta, koska suurimmassa osassa maailmaa ilmastoinnin ja jäähdytyksen osuus kulutuksesta on hyvin suuri.

Maailman luonnonsäätiö on määrittänyt indeksin ihmiskunnan aiheuttaman luonnon resurssien kulutuksen mittaukseen. Elävä maa -indeksin mukaan ihmiskunta on vuodesta 1970 lähtien tuhonnut noin 30% maapallon elollisen luonnon resursseista!!!.

Jos voimistuneen kasvihuoneilmiön syyt saataisiin poistettua, ratkaistaisiin samalla muita suurimpia ympäristöongelmia.

Lähteet:

  • IGBP: The Terrestrial Biosphere and Global Change: Implications for Natural and Managed Ecosystems, A Synthesis of GCTE and Related Research, IGBP Science No. 1, The International Geosphere Biosphere Programme, Stockholm, 1997, 32s Lisätietoja WWW:stä
  • Kanninen, Markku (toim.): Muuttuva ilmakehä – Ilmasto, luonto ja ihminen, Suomen Akatemia/Suomalainen ilmakehänmuutosten tutkimusohjelma (SILMU), VAPK-kustannus, Helsinki, 1992, 163s
  • Kuusisto, Esko, Lea Kauppi, Pirkko Heikinheimo (toim.): Ilmastonmuutos ja Suomi, Suomalainen ilmakehänmuutosten tutkimusohjelma (SILMU), Yliopistopaino, Helsinki, 1996, 265s
  • Vitousel, Peter et al: Human Domination of Earth’s Ecosystems, Science, 25 July 1997, s494-499
  • The State of World Population, UNFPA, New York, 1996, 76s