31.3.2016

Merenpinnan nousun ratkaisee Etelämanner

”Emme vielä tiedä, kuinka paljon merenpinta tulee nousemaan kasvihuoneilmiön seurauksena”, sanoo Lapin yliopiston tutkimusprofessori John Moore.

Lapin tunturilumen keskellä kävelevä Moore kertoo ilmastonmuutoksen suuresta tulevaisuuden arvoituksesta. Viime vuosisadalla merenpinta on jo noussut yli 20 senttimetriä, mutta merenpintaa on nostanut lähinnä pienemmistä jäätiköistä sulanut vesi. Etelämanner on jonkin verran lohkeillut reunoista, mutta valtavasti lisää vettä se ei ole mereen päästänyt – vielä.

Tutkijat ovat luoneet erilaisia malleja, joiden avulla he ovat arvioineet Etelämantereen tulevaisuutta. Jotkut mallit ennustavat, että tällä vuosisadalla Etelämantereen sulamisvesi nostaa meren pintaa 20 senttimetrillä. Toiset arvioivat, ettei Etelämanner nosta meren pintaa. Jotkut tutkijat omine malleineen arvioivat, että merenpinta nousee tällä vuosisadalla metrin. Arvioiden vaikutuksella on iso ero – jos meren pinta nousee metrin, miljardi ihmistä menettää kotinsa.

Mooren tutkimusryhmän tavoitteena on saada tarkempi arvio siitä, mitä Etelämantereella tapahtuu, kun maapallo edelleen lämpiää. Tähän päästään kehittämällä aiempaa parempi tietokonemalli Etelämantereen jäätikön sulamisesta ilman ja veden lämpötilan noustessa.

Jää kallion päällä suuri kysymys

Iso kysymys, mitä vanhat mallit eivät kunnolla huomioi, on peruskallion vaikutus sen päällä olevaan jäähän ilmaston muuttuessa. Etelämanner on suurelta osalta kalliota, jonka päällä lepää jopa neljän kilometrin korkuinen jäämassa.

Toistaiseksi Etelämantereen jäätä on sulanut erityisesti sieltä, missä jään alla virtaava merivesi on lämmettyään ruvennut sulattamaan jään pohjaa. Kallio on hyvin jarruttanut jääkatoa, koska sen kohdalla lämpenevä merivesi ei pääse sulattamaan jäämassaa. Ilma Etelämantereella taas on niin kylmää, ettei muutaman asteen lämpiäminen vie sitä pois pakkasasteilta ja käynnistä laajaa sulamista.

Mutta jos Etelämantereen jäätikkö lähtee jossain vaiheessa valumaan kallion päältä laajasti mereen, sulaminen käynnistyy toden teolla. Jos kaikki Etelämantereen peruskallion päällä makaava jää sulaisi, nousisi merenpinta viisi metriä. Mooren tutkimusryhmä pyrkii parantamaan malleja erityisesti sen osalta, miten jään liukumista peruskallion tai sedimentin yli arvioidaan.

Suomi vahvana mallinnuksessa

Yli 30 maalla on tutkimusasema Etelämantereella. Osallistuminen tutkimukseen on eri maille tärkeää paitsi tieteen tekemisen kannalta, myös siksi, että se antaa mahdollisuuden osallistua keskusteluun Etelämantereen tulevaisuudesta.

Suomen Aboa-tutkimusasemalla Etelämantereella on käynyt tutkijoita kesäisin jo lähes 30 vuoden ajan. Moorekin on käynyt jo kuudesti Etelämantereella kenttäkokeita tekemässä.

Suomen osuus Etelämantereen tutkimuksesta on huomattavasti pienempi kuin monen muun maan panos, mutta Etelämantereen jäätikön mallinnuksessa se on päässyt kärkipaikoille. CSC – Tieteen tietotekniikan keskuksen supertietokoneilla pyöritetään Etelämantereen jäätiköistä nykyään malleja, joiden avulla jopa tutkijat muualta maailmasta testaavat omien uusien malliensa toimivuutta. Etelämantereen jäätikkömalleja on eri puolella maailmaa yli 20.

 

Sulaminen on kiihtynyt Etelämantereella. Tietokonekuvan punaiset alueet näyttävät, missä sulaminen on nyt nopeinta.

 Havainnot muuttavat malleja

”Etelämantereen jäätikön mallinnus perustuu aina vanhojen mallien kehittämiseen”, kertoo tutkijatohtori Rupert Gladstone Lapin yliopistosta.

Mooren kanssa tutkimusta tekevä Gladstone sanoo, että malleja parannetaan uusien havaintojen perusteella. Eri tutkijat keräävät paikan päällä Etelämantereella tietoa jään liikkeistä sekä seuraavat satelliittikuvia. Tutkimushankkeessa vanhojen mallien yhtälöitä muutetaan niin, että myös uudet havainnot sopivat niihin. Usein tämä edellyttää suuren yhtälöjoukon muuttamista samalla kerralla, koska ne vaikuttavat toisiinsa. Kun uusi matemaattinen malli on olemassa, ohjelma ajetaan CSC:n koneilla. Tämä tuottaa uutta tietoa kokonaisuudesta.

Tutkijalla yhteiskunnallinen vastuu

Ilmastonmuutoksen tutkija on erityisessä roolissa monen muuhun tutkijaan verrattuna. Tutkimuksen vaikutus yhteiskuntaan on poikkeuksellisen suora ja merkittävä.

”Vaikuttaminen poliittiseen päätöksentekoon ei ole ollut syy, miksi lähdin tekemään tätä tutkimusta. Mutta jos lähdet tutkimaan ilmastonmuutoksen vaikutuksia, tutkimuksen tuloksista kertominen erityisesti poliittisille päätöksentekijöille on mielestäni tutkijan velvollisuus”, Moore sanoo.

Satelliittikuvat ovat jo näyttäneet, ettei Etelämanner enää jatka vakaata eloaan vailla suuria muutoksia ilmaston lämpenemiseen. Useat alueet ovat alkaneet menettää jäämassaa. Jään pohjan sulamista on hankala arvioida, mutta tietyt alueet ovat muuttuneet selvästi epävakaammiksi. Kuinka paljon sulaminen Etelämantereella tulevaisuudessa kiihtyy, on tärkeä tietää ihmiskunnan tulevaisuuden takia.

Teksti: Visa Noronen

 

Viimeksi muokattu 1.4.2016

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi