Ilmasto ennen ja tulevaisuudessa

Sanonnalla ”vuodet eivät ole veljeksiä” ilmaistaan perättäisten vuosien säiden erilaisuutta. Myöskään ilmasto ei ole pysyvä olotila. Ilmasto on lämmennyt ja kylmennyt useita kertoja maailmanhistorian aikana. Syyt ilmastomuutoksiin ovat vaihdelleet ja vauhdittajina ovat olleet mm. tulivuorten purkaukset tai meteoriittien törmäykset. Nyt elämme nopean muutoksen kautta. Nykyisen ilmastonmuutoksen vauhdittajana on ihminen – erityisesti ihmisen tuottamien kasvihuonekaasujen määrä. Oheinen kuva esittää metaanipitoisuuden muutosta ilmakehässä sekä pitkällä (10 000 v), että lyhyemmällä (300 v) aikavälillä. Käyrän nousu on saatava taittumaan lähitulevaisuudessa.

Lähde: Miksi ilmasto muuttuu? (Ilmatieteen laitos)

Maapallon nykyiseksi keskilämpötilaksi on mitattu + 15 °C. Lämpenemisen pysäyttäminen kahteen asteeseen edellyttää hallitusten välisen ilmastopaneelin IPCC:n mukaan maailman päästöjen kasvun taittamista vuoteen 2015 mennessä. Koko maailman päästöjä pitää leikata 45 - 80 % vuoteen 2050 mennessä. Rikkaiden maiden pitää vähentää päästöjään 25 - 40 % vuoteen 2020 ja 80 - 95 % vuoteen 2050 mennessä.

Vauraat teollisuusmaat tuottavat eniten kasvihuonekaasuja. Suomen päästöt asukasta kohden ovat kolminkertaiset verrattuna maailman keskiarvoon. Päästöt ovat kasvaneet merkittäviksi monissa kehittyvissä maissa kuten Kiinassa, Intiassa ja Brasiliassa. Merkittävimmät ihmisen tuottamista kasvihuonekaasuista ovat hiilidioksidi ja metaani.

Hiilidioksidipäästöt syntyvät pääosin energiantuotannosta, liikenteestä ja metsien hävittämisestä. Metaanipäästöjen lähteitä ovat mm. öljy- ja kaasuteollisuus, kaatopaikat ja riisinviljely. Ilmaston voimakkaan lämpenemisen seurauksena voi tapahtua äkillisiä purkauksia metaanista, joka on sulkeutuneena jään kiderakenteisiin ja joka vapautuu jään sulaessa. Tällaiset suhteellisen äkilliset muutokset voivat aiheuttaa lajien joukkotuhoja, kuten on tutkittu tapahtuneen esimerkiksi permikauden lopussa n. 250 milj. vuotta sitten.

Valtamerillä on tärkeä osuus maapallon ilmaston säätelyssä, sillä maapallon pinta-alasta 71 % on valtamerten peitossa. Arvion mukaan noin puolet ihmisen aikaansaamasta hiilidioksidipäästöistä (5.4 - 6.5 Gt hiiltä/v) jää ilmakehään. Toinen puoli siirtyy joko valtameriin tai maaperään ja kasvustoon.

Lämpenemisen seurauksena äärimmäiset sääilmiöt lisääntyvät: myrskyt, tulvat ja pitkät kuivuusjaksot, pakkaset ja helteet toistuvat entistä rajumpina ja ajallisesti yllättävinä. Jäätiköiden sulaminen nostaa valtamerten pintaa.

Tehtäviä tausta-aineistoineen

Alakoulu

1. Seuraa vuodenaikojen vaihtelua ja sääilmiöitä

  • Varaa vihko tai tee tietokoneelle tiedosto, johon merkitset havaintoja vuodenaikojen vaihteluista ja sääilmiöistä. Merkitse samaan vihkoon tai tiedostoon eri vuosien havainnot. Vertaa niitä ja pohdi, miten vuodet eroavat toisistaan.
  • Tee havaintoja kesän vaihtumisesta syksyksi. Mitä muutoksia näet kasvillisuudessa? Miten eläimet valmistautuvat syksyyn? Seuraa muuttolintujen lähtöä. Merkitse havaintojasi muistiin. Merkitse muistiin myös lämpötiloja ja sateiden yleisyyttä ja myrskyjen esiintymisiä.
  • Tee vastaavia havaintoja syksyn vaihtumisesta talveksi. Milloin ensilumi sataa? Milloin lumipeite jää pysyväksi? Miten paksuksi lumikerros kasvaa?
  • Tee havaintoja talven vaihtumisesta kevääksi. Milloin maa paljastuu lumen alta? Milloin muuttolinnut palaavat? Milloin ensimmäiset leskenlehdet kukkivat? Milloin puiden lehdet puhkeavat esiin silmuista? Seuraa jänisten värin muutoksia.
  • Tee havaintoja kevään vaihtumisesta kesäksi. Merkitse havainnot vihkoon tai tietokoneen tiedostoon.
  • Ilmatieteen laitos on koonnut aiempien vuosien lämpötilatietoja ilmastotilastoiksi. Vertaa omien mittauksiesi tuloksia näihin. Kysy tarvittaessa apua opettajalta.

2. Äärimmäiset sääilmiöt

  • Ilmaston lämpeneminen aiheuttaa äärimmäisten sääilmiöiden lisääntymistä. Seuraa tiedotusvälineistä, millaisia seurauksia rankkasateet tai kuivuuskaudet aiheuttavat.

3. Ilmastonmuutoksen hidastaminen

  • Millaisilla valinnoilla omaa ilmastokuormitusta voi vähentää?

Yläkoulu

1. Kasvihuoneilmiö

  • Kertaa tietosi kasvihuoneilmiöstä. Lähdeaineisto: Kasvihuoneilmiö (Ilmatieteen laitos)
  • Miksi kasvihuoneilmiö on elämän ehto?

2. Kasvihuonekaasut

  • Mitkä ovat lämpenemistä aiheuttavat kasvihuonekaasut?
  • Mitkä kasvihuonekaasut ovat lisääntyneet eniten? Mistä niitä tulee ilmakehään?
  • Mitkä kaasut viipyvät ilmakehässä pitkään?

3. Ilmastonmuutos

  • Tutki hiilidioksidin määrän lisääntymistä ilmakehässä ja sen yhteyttä ihmisten elämäntavan muuttumiseen 1800-luvun lopulta alkaen. Tutki havaittua keskilämpötilan muutosta ja vertaa sitä hiilidioksidipitoisuuden nousuun.
  • Tutki meren pinnan korkeuden muutosta ja pohjoisen pallonpuoliskon lumipeitteen laajuuden kehitystä.
  • Pohdi, milloin käyrien nousu taittuu.
  • Pohdi, miten ilmastonmuutoksesta tulisi tiedotusvälineissä kertoa, jotta ihmiset muuttaisivat arkikäyttäytymistään.
  • Tehkää oman koulun lehteen tai ilmoitustaululle sellainen tiedote, jonka uskotte auttavan ymmärtämään, että ilmastonmuutoksen hidastaminen vaatii kaikilta arkikäytäntöjä, jotka kuluttavat vähemmän energiaa.

4. Metsät hiilidioksidin sitojana

  • Perehdy aineistoon, jossa kuvataan puiden hiilensidontaa: Hiilipuu.fi
  • Mihin puu käyttää hiilidioksidia?
  • Milloin hiilidioksidia vapautuu?
  • Vertaa metsän hiilensidontaa eri vuorokauden aikoina tai eri vuodenaikoina.
  • Miksi metsien säilytys ja istutus on ilmastonmuutoksen hidastamisessa tärkeää?

Lukio

1. Aiemmat ilmastonmuutokset

  • Millaisia suuria ilmastomuutoksia on ollut maapallon historian aikana? Etsi niiden syitä ja seurauksia.

2. Kasvihuonekaasut

  • Mitkä kasvihuonekaasut ovat lisääntyneet eniten?
  • Mistä niitä tulee ilmakehään?
  • Mitkä kaasut viipyvät ilmakehässä pitkään?
  • Mitkä ovat metaanin luonnolliset lähteet? Miksi ilmakehän metaanipitoisuus on noussut? Miksi metaanin lisääntyminen on uhka?
  • Selvitä internetistä mitä ovat klatraatit ja mikä on niiden vaikutus?
  • Pohdi, missä päästöjen vähentäminen on ekotehokkainta?

3. Metsät hiilidioksidin sitojana

  • Perehdy aineistoon, jossa kuvataan puiden hiilensidontaa: Hiilipuu.fi
  • Vertaa puun hiilensidontaa eri vuorokauden aikoina tai eri vuodenaikoina.
  • Pohdi lehtipuiden ja havupuiden eroa hiilensidonnassa.
  • Millaisten metsien säilytys ja istutus on ilmastonmuutoksen hidastamisessa tärkeintä?

4. Ilmastonmuutos

  • Tutki diagrammeja, jotka kuvaavat hiilidioksidin määrän lisääntymistä ilmakehässä ja keskilämpötilan muutosta ja vertaa sitä hiilidioksidipitoisuuden nousuun.
  • Tutki meren pinnan korkeuden muutosta ja pohjoisen pallonpuoliskon lumipeitteen laajuuden kehitystä.
  • Pohdi, milloin ja miten käyrien nousu saadaan taittumaan.
  • Pohdi, miten ilmastonmuutoksesta tulisi tiedotusvälineissä kertoa, jotta ihmiset muuttaisivat arkikäyttäytymistään.
  • Tehkää sellainen artikkeli, yleisönosastokirjoitus, nettikirjoitus tai tiedote ilmoitustaululle, jonka uskotte auttavan ymmärtämään, että ilmastonmuutoksen hidastaminen vaatii kaikilta vähemmän päästöjä tuottavia arkikäytäntöjä. Vastatkaa palautteeseen ja ylläpitäkää rakentavaa mielipiteiden vaihtoa.

FT Sinikka Jauhiainen ja FM Marja-Leena Loukola