Ilmaston muutos – syyt ja alueellisuus

(1)

JULKAISU 8/2012

TUTKAS

Tutkijoiden ja kansanedustajien seura

Ilmaston muutos –

syyt ja alueellisuus

Toimittanut

Ulrica Gabrielsson

(2)

Tutkijoiden ja kansanedustajien seura – TUTKAS – järjesti tiistaina 6.11.2012 seminaarin aiheesta "Ilmaston muutos – syyt ja alueellisuus".

Tilaisuuden avasi Tutkaksen puheenjohtaja, kansanedustaja Sanna Lauslahti.

Alustajina toimivat

Kansainvälisten asiain johtaja Jukka Uosukainen, ympäristöministeriö Professori Markku Kulmala, Helsingin ylipisto, fysiikan laitos

Professori Markku Kanninen, Helsingin yliopisto Professori Mikael Hildén, Suomen ympäristökeskus Professori Juha-Pekka Lunkka, Oulun yliopisto, geologia Paneelikeskusteluun osallistuivat alustajien lisäksi

Tutkimusjohtaja Yrjö Viisanen, Ilmatieteen laitos Professori Kari Mielikäinen, METLA

Kansanedustaja Harri Jaskari, kok.

Kansanedustaja Martti Korhonen, vas.

Tähän julkaisuun on liitetty kaikki sähköisinä saadut alustukset ja puheenvuorot.

(3)

Ilmaston muutos – syyt ja alueellisuus TUTKAKSEN seminaari

Eduskunnan auditoriossa tiistaina 6.11.2012

16.00 Tilaisuuden avaus

Kansanedustaja Sanna Lauslahti, Tutkaksen puheenjohtaja 16.10 Suomi kansainvälisissä ilmastoneuvotteluissa

Kansainvälisten asiain johtaja Jukka Uosukainen, ympäristöministeriö 16.25 Ilmasto muuttuu – mutta miten?

Professori Markku Kulmala, Helsingin ylipisto, fysiikan laitos 16.45 Metsät ilmastonmuutoksen torjunnassa ja siihen sopeutumisessa

Professori Markku Kanninen, Helsingin yliopisto 17.00 Mikä muuttuu kun ilmasto muuttuu?

Professori Mikael Hildén, Suomen ympäristökeskus 17.15 Kahvitauko

17.35 Ilmaston pitkän ajan trendit ja vaihtelut

Professori Juha-Pekka Lunkka, Oulun yliopisto, geologia 18.15 Paneelikeskustelu

Alustajien lisäksi

Tutkimusjohtaja Yrjö Viisanen, Ilmatieteen laitos Professori Kari Mielikäinen, METLA

Kansanedustaja Harri Jaskari, kok.

Kansanedustaja Martti Korhonen, vas.

19.00 Tilaisuuden päätös

(4)

SUOMI KANSAINVÄLISISSÄ ILMASTONEUVOTTELUISSA

Ilmaston muutos ja syyt,

TUTKAS -SEMINAARI 06.11.2012 Jukka Uosukainen

Kansainvälisten asiain johtaja, YM

(5)

MAAILMAN ILMASTOPÄÄSTÖT OVAT 50 000 000 000 TONNIA CO2-eq/v!

• Maailman hiilidioksidipäästöt kasvoivat 3 prosenttia vuonna 2011 ja olivat yli 30

miljardia tonnia

• Hiiliriippuvuutemme pitäisi laskea viisi

prosenttia vuodessa seuraavien 40 vuoden aikana

• Mahdollisuudet alittaa 2 celciusasteen

kriittinen raha vähenevät päivä päivältä

(6)

HIILIDIOKSIDIPÄÄSTÖT

IEA 2011

Country % of global total

annual emissions Tonnes of GHG per capita

People's Rep. of China 23.6 5.13

United States 17.9 16.9

India 5.5 1.37

Russian Federation 5.3 10.8

Japan 3.8 8.6

Germany 2.6 9.2

Islamic Rep. of Iran 1.8 7.3

Canada 1.8 15.4

Korea 1.8 10.6

United Kingdom 1.6 7.5

Top-10 annual energy-related CO

₂

emitters for the year 2009

^[97]

(7)

HISTORIALLISET PÄÄSTÖT

WRI 2011

Region Industrial

CO

₂

Total

CO

₂

OECD North America 33.2 29.7

OECD Europe 26.1 16.6

Former USSR 14.1 12.5

China 5.5 6.0

Eastern Europe 5.5 4.8

Top-5 historic CO

₂

contributors by region over the years 1800 to 1988 (in %)

(8)

HISTORIALLISET PÄÄSTÖT MAITTAIN, WRI 2011

(9)

EU:n ilmastopäästöt

Suomen pitkän aikavälin ilmasto- j a energiastrategia 2008

(10)

Suomen ilmastopäästöt

(11)

ILMASTOSOPIMUS

”Kuin Titanicin kansituoleilla”

• Maailmanlaajuiset kasvihuonekaasupäästöt edelleen kasvussa

• Nykyisillä sitoumuksilla maapallon lämpötila nousee 3,5 – 4,5 celcius-astetta

• Kattava sopimus vai vahinkojen korvaaminen

ja ilmaston manipulaatio?

(12)

DOHAN SOPIMUSKIERROS

1. KIOTON PÖYTÄKIRJAN JATKO 2. ILMASTORAHOITUS

3. UUSI SOPIMUS VUONNA 2015

4. ”FILLING THE GAP”

(13)

KIOTON PÖYTÄKIRJAN JATKO

• Mukana varmasti Eurooppa ja kehitysmaat

• Vastahakoiset kumppanit Australia ja Uusi Seelanti

• Opportunistit Ukraina, Kazakstan ja Valko- Venäjä

• Luopuneet USA, Kanada, Japani, Venäjä

• Yhteensä korkeintaan 14 % päästöistä

• Haasteet: kuuma ilma, mekanismien jatko,

laillisuuskuilu

(14)

ILMASTORAHOITUS

• ”Starttirahoitus” 2010-2012 yhteensä 30 miljardia dollaria toteutunee

• Kööpenhaminan lupaus mobilisoida 100 miljardia dollaria vuonna 2020

• Kehitysmaiden odotukset rahoitustason pysymisestä tai nousemisesta

• Suomen osuus starttirahoituksesta 110

Meuroa, mikä vastuu 100 miljardista USDsta?

(15)

UUSI SOPIMUS VUONNA 2015

• Koskee kaikkia maita vuodesta 2020, USAn ultimaatumi: irti vuoden 1992 maajaosta

• ”Applicable to all”, uusi luonne

• Bottom-up, tavoitteiden määrittely kansallisten erityispiirteiden pohjalta

• Top-down , läpinäkyvyys, yhteiset laskusäännöt ja raportointi

• Laillisesti sitova, mutta kansallisella tasolla?

(16)

”FILLING THE GAP”

• Päästöjen rajoitukset ennen vuotta 2020

• Kioton pöytäkirjan tavoitteiden nostaminen ja Kööpenhaminan sitoumuksien tarkistus

vuonna 2015

• Kaikki sopimuksen elimet toiminnassa

• Kaupunkien toimet ja yksityinen sektori

• Uudet kaasut, lyhytikäiset vaikutukset

(17)

Moni teknologia on edullista

Svend Torp Jespersen | Brussels | 2009

(18)

Maa- ja metsätalous sektorin päästöt ja poistumat Suomessa 1990-2007

MMM 2008

(19)

METSÄNIELUN MERKITYS SUOMELLE

• Metsänielun merkitys Suomen kokonaispäästöistä on 20-40 %

• Aidosta nielusta ei saa rankaista

• Rajoittamaton nielun hyväksikäyttö voi johtaa taakanjaossa vaativampaan

päästövähennystavoitteeseen

• Tulisiko metsänielujen rooli olla sama

kaikkialla maailmassa?

(20)

KOTIMAISTA JA KANSAINVÄLISTÄ

DIPLOMATIAA

(21)

Kiitos!

(22)

Ilmasto muuttuu – mutta miten?

Tuleeko jo liian kuuma?

Markku Kulmala Helsingin Yliopisto

Fysiikan laitos

(23)

Global warming

Biodiversity loss Air quality

Fresh water

Epidemic diseases

Deforestification Climate

change

Food supplies Volcanoes

Earthquakes

Energy

Chemicalisation

Ocean acidification

Globaaleja haasteita

(24)

The climate system: interactions The Climate System: Interactions

A. Grelle, 2005

(25)

Muuttuva ilmasto:

Mitä tiedetään

• Maapallolla on luonnollinen kasvihuoneilmiö

– Ilman luonnollista kasvihuoneilmiötä noin - 18 ^o C – Nyt noin 14 ^o C

• Hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen pitoisuus voimakkaassa nousussa

• Monenlaisia takaisinkytkentöjä

• Ilmasto muuttuu – mutta miten?

(26)

1990 1995 2000 2005 2010 CO

2

E m is si on s (G tC y

-1

)

5 6 7 8 9

10 Actual emissions: CDIAC Actual emissions: EIA 450ppm stabilisation 650ppm stabilisation A1FI

A1B A1T A2 B1 B2

2006 2005

2007

(Avgs.)

2009

Trajectory of Global Fossil Fuel Emissions

Raupach et al 2007, PNAS; Global Carbon Project 2009, Friedlingstein et al. 2010, Nature Geoscience; Gregg Marland, Thomas Boden-CDIAC 2010

2009:

Emissions:8.4±0.5 PgC Growth rate: -1.3%

1990 level: +37%

2000-2008

Growth rate: +3.2%

2010 :

Growth rate: >5%

2008

(27)

Impacts of Economic Crises on C Emissions

Peters et al. 2011, Nature CC

(28)

Atmospheric CO ₂ Concentration

Year 2008 Atmospheric

CO

₂

concentration:

385 ppm

38% above pre- industrial

Atmospheric CO ₂ Concentration

(29)

Atmospheric CO ₂ Concentration

Data Source: Thomas Conway, 2011, NOAA/ESRL + Scripts Institution

1970 – 1979: 1.3 ppm y ^-1 1980 – 1989: 1.6 ppm y ¹ 1990 – 1999: 1.5 ppm y ^-1 2000 – 2010: 1.9 ppm y ^-1

2010 2.36 2009 1.63 2008 1.81 2007 2.11 2006 1.83 2005 2.39 2004 1.58 2003 2.20 2002 2.40 2001 1.89 2000 1.22

Annual Mea Growth Rate

(ppm y^-1)

End of 2010: 389.6 ppm

Annual G row th R at es (dec adal means )

(30)

Fate of Anthropogenic CO ₂ Emissions (2010)

9.1±0.5 PgC y ^-1

+

0.9±0.7 PgC y ^-1

2.6±1.0 PgC y ^-1

Calculated as the residual

26%

of all other flux components

5.0±0.2 PgC y ^-1

50%

2.4±0.5 PgC y 24% ^-1

Average of 5 models

Global Carbon Project 2010; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; Canadell et al. 2007, PNAS

(31)

• Monitoring of concentrations and fluxes of CO ₂ , CH ₄ and N ₂ O

• Tentative ending year 2031

• Head Office to be located in Helsinki, Kumpula

• ICOS+ ACTRIS + other climate/atmosphere related infras

(32)

How to meet the research and innovation needs?

• clear and ambitious vision

• empirical and experimental (laboratory, field, instrument developing...)

• theoretical (basic theories, simulations, model development..)

• From research to innovations; new SMEs

Kulmala et al., 2009, EUCAARI, ACP

(33)

Antarctica: > 80 km New Delhi: < 1.5 km

Mitä on tulossa ?

Kuvat:Ismo K. Koponen ja Petteri Mönkkönen

(34)

Atmospheric Brown Cloud (Pollution)

(35)

Ilmasto ja aerosolihiukkaset

• Hyvät aerosolihiukkaset

– Hidastavat ilmastonmuutosta – Metsistä ja muusta biosfääristä

• Pahat aerosolihiukkaset

– Kiihdyttävät ilmastonmuutosta

– Musta hiili (noki) epätäydellisestä palamisesta – Energiantuotannosta ja liikenteestä

• Pelastavatko pienhiukkaset ilmastonmuutokselta?

– Tuskin pelastavat

– Hiukkasten elinikä päiviä/viikkoja

– Hiilidioksidille kymmeniä/satoja vuosia

• Ilmaston ja ilmanlaadun vuorovaikutukset

– Hiukkaset ja terveys

– Clean the Air, Heat the Planet (Science, 2009)

(36)

Pelastavatko metsät?

• Antavat lisää aikaa

– Estää globaalin lämpötilan nousu yli 2 ^o C

• Ilman metsiä aikaa noin 0-20 vuotta

• Metsien kanssa 40-50 vuotta

• Metsien merkitys:

– Suomen metsät tehokkaita pinta-alayksikköä kohti – Hiilinielu

• yhteyttäminen

– Aerosolihiukkasten muodostaja

• yhteyttämisen sivutuotteena syntyy hiilivetyjä jotka hapettuvat

ilmakehässä ja tiivistyvät aerosolihiukkasiksi ja/tai aerosolihiukkasiin

– Boreaallisen metsävyöhykkeen tehostaminen

– PEEX (Pan-Euraasian Experiment)

(37)

SMEAR II-station (boreal forest,

country side)

(38)

Jatkuvat, monipuoliset mittaukset

(39)

SMEAR II Hyytiälä

(40)

Hyytiälä, Spring 2007 Manninen et al., 2009

(41)

Uusien hiukkasten muodostuminen

1996 - 2011

(42)

Auringonpilkut eivät selitä

Kulmala et al., 2010, ACP

(43)

CO ₂

concentration

Aerosol concentration

Temperature

Photosynthesis BVOC

emissions

+

+ ?

+ +

-

Kulmala et al., 2004, ACP

Hiilinielusta pienhiukkasiksi

(44)

Yhteiskunta ja tutkimus

Applied Research

Innovations

Society Policy

Basic

Research

(45)

Ilmastopolitiikasta

• Päästöt

• Nielut

• Kv sopimukset

• Ilmastolaki

• Ilmastopaneeli

• Perusongelma:

– lisää, lisää, lisää

Kansalaiset

Poliitiikka

Tiede

(46)

Ilmastonmuokkaus

• Kasvihuonekaasut

– Poisto, vähentää pakotetta

• Aerosolihiukkaset

– Lisääminen, lisää säteilyn heijastumista takaisin

• Mahdolliset ongelmat

• Tutkimuksen välttämättömyys

• Alkaa viimeistään 2030-2040

(47)

Nykytilanteesta

• Säteilypakote selvästi nousussa

– Vanha (vuodelta 2006)1.6 [–1.0, +0.8]

– Uusi (2012) 50% suurempi

• Takaisinkytkennät oleellisia

• Pitkäjänteiset mittausohjelmat ja niihin liittyvä infrastruktuurien kehittäminen välttämätöntä

– ICOS + ACTRIS

– PEEX

(48)

Kysymyksiä?

(49)

University of Helsinki Viikki Tropical Resources Institute (VITRI) 1

Metsät ja

ilmastonmuutoksen torjunnassa ja

sopeutumisessa

Professori Markku Kanninen Viikin Tropiikki-instituutti (VITRI) Helsingin yliopisto

Tutkas: Ilmaston muutos – syyt ja alueellisuus 6.11.2012

(50)

University of Helsinki Viikki Tropical Resources Institute (VITRI) University of Helsinki Viikki Tropical Resources Institute (VITRI)

Sisältö

• Torjunnan mahdollisuudet ja haasteet

– Metsäkato ja metsien degradaatio – Torjuntapotentiaali

– Haasteet

• Sopeutumisen mahdollisuudet ja haasteet

– Sopeutuminen ja metsät

– Metsien ekosysteemipalvelut ja sopeutuminen

– Haasteet

2

(51)

University of Helsinki Viikki Tropical Resources Institute (VITRI)

Torjunta ja sopeutuminen

Ilmastonmuutos ja ilmaston vaihtelut

Vaikutukset

Toimet

Sopeutuminen Torjunta

… Ekosysteemien hiilivaraston ylläpito ja lisääminen – päästöjen vähentäminen

… Ekosysteemien sietokyvyn ylläpito ja lisääminen –

haavoittuvuuden vähentäminen

3

(52)

Torjunnan haasteet

4

(53)

Metsänhävitys ja

kasvihuonekaasupäästöt

• Noin 12-15% maailman hiilidioksidipäästöistä tulee metsänhävityksestä ja maakäytön muutoksista – pääasiassa tropiikissa

• Tämä on enemmän kuin kaikki liikenteen päästöt

• Monissa kehitysmaissa, metsänhävityksestä ja

maakäytön muutoksista aiheutuvat päästöt ovat noin 60-90% maan kokonaispäästöistä

5

(54)

Metsähävityksen ajurit

Välittömät syyt

• Maatalous

• Kaivosteollisuus

• Kestämätön metsätalous

• Tiet, urbanisoituminen

Taustalla olevat syyt

• Väestönkasvu

• Maailmankaupan globalisoituminen

• Elintason nousu - kulutustottumukset

• Huono hallinto

• Omistus- ja hallintoepäselvyydet

• Korruptio

• Huono teknologia

6

(55)

CO ₂ päästöt maankäytöstä

ja muilta sektoreilta (v. 2000)

-50 % 0 % 50 % 100 %

Brasilia Indonesia Kiina Intia Zambia Vietnam Tanzania Nicaragua Nepal Mozambique Ethiopia Kenya EU 27 USA Suomi

Prosenttia kokonaispäästöistä

AFOLU Muut AFOLU =

maatalous, metsätalous ja maankäytön muutos

WRI

7

(56)

CO ₂ päästöt maankäytön muutoksista tropiikissa

0 100 200 300 400 500 600

Brasilia Indonesia

CO 2 pääs töt (T gC y

-1

) 60%

Venezuela

Rep.Dem.Congo Nigeria

4-2%

Cameroon Peru

Philippines

2-1%

Colombia

Nicaragua

Nepal

Intia

<1%

8

(57)

• Laajamittainen, kaupallinen maatalous

• Pienviljelijöiden maatalous, kaskeaminen

• Kaivosteollisuus

• Liikenne

• Urbanisaatio

Tropiikin metsäkadon pääsyyt

9

(58)

0 20 40 60 80 100

Koko Tropiikki Keski-Amerikka Etelä-Amerikka Länsi-Afrikka Keski-Afrikka Itä-Afrikka Etelä-Aasia Kaakkois-Aasia

Vedet Istutukset Savanni

Sekundäärimetsä Metsä

Uuden maatalousmaan alkuperä 1980–2000

Gibbs et al. 2010

10

%

(59)

Mitä metsän tilalle? 1982-2007

WWF Land Cover Database Riau (Sumatra), Indonesia

 24% metsäkadosta

 29% metsäkadosta

 17% of metsäkadosta 

 7%

5% metsäkadosta

11

(60)

Suopalot Indonesiassa: CO ₂ -päästöt n. 300 milj. tonnia CO ₂ vuodessa

12

(Kuva: D. Murdiyarso)

(61)

• Kestämätön metsätalous ja hakkuut

• Kestämätön polttopuun keruu ja puuhiilen tuotanto

• Metsäpalot

• Metsälaiduntaminen

• Muiden metsäntuotteiden keruu, metsästys

Metsien degradaation pääsyyt

13

(62)

Metsäkadon ja degradaation syyt ja ajurit

-39 %

-35 % -13

% -11 %

-2 %

-57 % -36

%

2 % -4 % -1 %

-41 %

-37 % -7 % -10 %

-7 %

26 %

62 % 4 % 8 %

70 % 9 %

17 % 4 %

67 % 20 %

6 % 7 %

Forest degradation driver Deforestation driver

Pre Early Late Post

AMERICA AFRICA ASIA

Forest transition phases

Hosonuma et al. (in press)

¹⁴

(63)

Metsäkadon ja degradaation syyt ja ajurit

15

• Maatalous (sekä kaupallinen että pienmaatalous) on

metsäkadon pääasiallisin syy kaikilla kolmella mantereella (~ 83 % metsäkadosta)

• Hakkuut/puukorjuu on metsien degradaation tärkein syy Latinalaisessa Amerikassa ja Aasiassa (~ 70 %

degradaatiosta). Polttopuun keruu puuhiilen tuotanto on metsien degradaation tärkein syy Afrikassa

• Välittömät syyt vaihtelevat alueittain ja metsänmuutoksen eri vaiheissa

– Käyttö lähtötason (baseline) määrittelyssä?

– Metsien tilan ja muutoksen seuranta: sopiiko samanlainen seurantamenetelmä kaikkialle?

Hosonuma et al. (in press)

(64)

Metsäsektorin potentiaalinen

päästövähennysvaikutus v. 2030

• Päästövähennys

– IPCC (2007): 1-3 Gt CO ₂ eq. vuodessa

– Isenberg & Potvin (2010): 1.5-1.8 Gt CO ₂ eq. Vuodessa – > noin 7-10% kokonaispäästöistä

• Kustannus

– 10-20 miljardia USD vuodessa

• Vertailu

• Maailman hiilikauppa v. 2009: 140 miljardia USD vuodessa

• Metsäsektorin investoinnit kehitysmaihin ja kehitysapu:

12-24 miljardia USD vuodessa

• Metsäsektorin kehitysapu: 0.5-1.5 miljardia USD vuodessa

(noin 1% kaikesta kehitysavusta)

16

(65)

… policy approaches and positive incentives on issues relating to reducing emissions from deforestation and forest degradation in developing

countries; and the role of conservation, sustainable management of

forests, and enhancement of forest carbon stocks in developing countries (UNFCCC Decision 2/CP.13–11).

Reduced emissions from [päästöjen vähentäminen]:

• Deforestation [metsäkato]

• Forest degradation [degradaatio]

And the role of [sekä seuraavat toimet]

• Conservation [metsien suojelu]

• Sustainable management of forests [metsien kestävä käyttö]

• Enhancement of forest carbon stocks [metsien hiilivaraston lisäys]

Cancunin COP (2010) REDD+ toimet

17

(66)

REDD+:n kaksi päälinjaa

SYVÄLLISET UUDISTUKSET POLITIIKKAVAIHTOEHDOT

Maanomistus Hyvä hallinto

Hajautettu päätöksenteko

Ekosysteemipalvelut

Maatalouspolitiikka Energiapolitiikka Maankäytön rajoitukset

Kestävä metsätalous

 Sektorikohtaisia,

yksinkertaisemmat toteuttaa

 välttämättömiä, vaikeita toteuttaa, mutta eivät yksin riitä

 pitkän aikavälin positiiviset vaikutukset

Yhteisömetsätalous

(Angelsen et al., 2009)

18

(67)

REDD+ ohjelmien onnistuminen edellyttää laajoja uudistuksia

• Omistus- ja käyttöoikeudet keskeisiä

– Välttämättömiä REDD+:n onnistumiselle

• Tehokas puuttuminen metsäkadon ja degradaation syihin

– Maatalous ja maankäyttö keskeisiä

• Korruptio

– Vaikea rakenteellinen ongelma, jonka ratkaisu vaatii syvällisiä uudistuksia

– Seuranta (MRV): hiilitaseet ja investoinnit

• Hyvän hallinnon ja kestävän maa- ja metsätalouden edistäminen

• Koulutus ja institutionaalisen kapasiteetin lisääminen

19

(68)

Maailman metsien nielut ja päästöt

Pan ym. 2011

(69)

Suomen metsien nielut ja päästöt

21

Tilastokeskus 2012

(70)

Sopeutumisen haasteet

22

(71)

Kahden asteen tavoite jää

saavuttamatta? – sopeutumisen merkitys korostuu

Parry et al. 2009

23

(72)

Metsät ja sopeutuminen

• Metsien sopeutuminen

– Ilmastonmuutoksen vaikutukset metsiin

– Metsien ja metsätalouden sopeutuminen

• Sopeutuminen ja metsät

(≈ Ecosystem-based adaptation)

– Metsien rooli sopeutumisstrategioissa – Metsien ekosysteemipalvelut keskeisiä

24

Metsien kasvun muutos (%)

(Kellomäki ym. 2008)

(73)

Sopeutumisprosessi

25

Esimerkki: TroFCCA-ohjelman (Tropical Forests and Climate Change Adaptation) kehittämä prosessi sopeutumiselle luonnonvaroista riippuvassa taloudessa

Nkem et al. – 2009 - Counting on forest and accounting for forest contribution in national climate

change actions. CIFOR Working Paper 47. 19 p.

(74)

Sopeutuminen ja metsien ekosysteemipalvelut

Kohtuullinen tietämys

Tiedon puute, epätarkkuus

Paikallinen sopeutuminen

Meso-skaalan sopeutuminen

Alueellinen sopeutuminen Tuotantopalvelut Sääätelypalvelut

Metsät ja puut

Valuma-alueet Rannikot Kaupungit Alueellinen

ilmasto Maatalous Tuotteet

26

(75)

Metsät ja sopeutuminen - politiikkatoimet

Metsät osaksi sopeutumista Sopeutuminen osaksi

metsäpolitiikkaa Sopeutuminen

metsäpolitiikkaan:

• Sopeutuminen kansallisissa

metsäohjelmissa

Metsät sopeutumisessa:

• Metsien rooli

sopeutumisohjelmissa (NAPA)

• Ekosysteemipohjainen sopeutuminen mukana rahoitusohjelmissa

Metsäpoltiikka

Sopeutuminen

27

(76)

Kiitos

markku.kanninen@helsinki.fi

28

(77)

Mikä muuttuu kun ilmasto muuttuu?

Mikael Hildén, prof.

Suomen ympäristökeskus

Ilmastonmuutoksen ohjelma

(78)

Ilmatieteen laitos, SYKE, Aalto yliopisto http://ilmasto-opas.fi/fi/etusivu

Myös englanniksi ja ruotsiksi

Ilmasto-opas kertoo kaiken…

8.11.2012

2

(79)

8.11.2012

3

Epävarmuudet ovat merkittävät,

vaikka suunta olisikin selvä

(80)

Tulvia on monenlaisia:

● Sulamisvesitulvat

● Sadevesitulvat

○ Sateen kesto muutamasta minuutista peräkkäisiin märkiin vuosiin

● Jääpatotulvat ja hyydetulvat

● Korkea merenpinta

● Patosortumat

 ei ole yhdentekevää miten ilmasto muuttuu

8.11.2012

(81)

● Jääpeitteen ja jääolosuhteiden muutokset

● Palsasoiden häviäminen

● Muutoksia metsän kasvussa ja eri lajien välisissä suhteissa

● Punkkien leviämisessä

● Maanviljelyksen edellytykset

● Eteläisten perhoslajien tulo

● Linnuston muutoksia

● Kasvillisuuden muutoksia

● …

Tulossa: Euroopan ympäristöviraston raportti

Climate change, impacts and vulnerability in Europe 2012 - An indicator-based report

Muutoksia voidaan ennakoida monella eri tasolla

8.11.2012

5

(82)

Mitkä ratkaisut ovat kestäviä muuttuvassa tilanteessa?

 Luonnonvarojen kasvava käyttö

 Fossiilisten polttoaineiden käyttörajoitukset

 Biopolttoaineiden sivuvaikutukset

 Ilmaston muuttuminen

 Ilmasto- ja muu pakolaisuus

 Luonnon monimuotoisuuden väheneminen

 …

Avainkysymys: miten yhteiskunta muuttuu ja muuttaa itsensä?

8.11.2012

6

(83)

Paikalliset kokeilut, jotka kasvavat kasvamistaan: Hinku-kunnat ja kaverit, kaupunkien ilmastositoumukset , vihreä

infrastruktruuri, hulevesiratkaisut, energian säästö …

 Yhteistä on ongelman tiedostaminen ja haltuunotto paikallisesti.

 Mielikuvitus, mutta joskus myös voimassa oleva lainsäädäntö rajana.

 Voivat saada voimaa toisistaan, mutta kilpailevat myös paremmuudesta ja voimavaroista.

 Luovat poliittista painetta ja kasvattavat tietoisuutta.

 Sopeutuminen ja hillintä vuoropuhelussa.

Miten uusia ratkaisuja löydetään ja otetaan laajasti käyttöön?

8.11.2012

7

(84)

● Parhaimmatkin vapaaehtoiset ja paikalliset kokeilut jäävät tähdenlennoiksi, jos rakenteita ei muuteta.

● Poliittiset linjaukset ja tyhjältä kuulostavat julistukset voivat innostaa kokeilemaan ja löytämään uutta, jos vaikuttavat päätöksiin voimavarojen käytöstä tai sääntelyyn.

● Jossakin vaiheessa (hyvästä) kokeilusta tulee normi.

Ilman politiikkaa ei tulla toimeen

8.11.2012

8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

0 20 40 60 80 100

Osuus saavutettavasta vähennyksestä

% Politiikkatoimista joissa arvioitu KHK-vähennys Top 12 päästökaupan ulkopuolella

(85)

● yhteiskunnat joutuvat muuttumaan.

● kestävien ratkaisujen edellytyksenä on vuorovaikutus paikallisten ja yleisten

(globaalit/EU/kansalliset) kokeilujen välillä.

● pitää hakea ratkaisuja, jotka kannustavat jatkuvasti uudistumaan: kun ilmasto

muuttuu meidän on juostava jopa

pysyäksemme paikalla – on löydettävä ne keinot, jotka todella muuttavat maailmaa.

Kun ilmasto muuttuu…

8.11.2012

9

(86)

● http://www.nordicadaptation2012.net/

Kansainvälisesti sopeutumisesta

8.11.2012

10

(87)

ILMASTON PITKÄN AJAN TRENDIT JA VAIHTELUT

TUTKAS 06. 11. 2012

(88)

Geologia - ilmasto :

Sedimentit /sedimenttikivet ja maannokset Fossiilit (makro, mikro & nanofossiilit: siitepölyt, foraminifera, piilevät, kokkoliitit etc.)

Ilmastosta kertovat geokemialliset aineistot:

esim. happi-, hiili- ja vety-isotoopit etc.

Tillite

Sandsone

(89)

ILMASTOSYSTEEMIIN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT

ULKOISET

PAKOTTEET SISÄISET

KYTKENNÄT ILAMSTON

VAIHTELUT

LAATTATEKTONIIKKA

MAAN RADAN JA ASEMAN VAIHTELUT

AURINGON SÄTEILYMUUTOKSET

Ilmakehä

Kasvillisuus

Mantereet ja

maan pinta Meret

Jäätiköt ja jään määrä

Muutokset ilmakehäsässä Muutokset kasvillisuudessa

Muutokset jään määrässä

Muutokset merissä Muutokset maan

manneralueilla

(90)

Modelled Proxy data

Atmospheric CO2 (ppm) Relative sea level change (m)

Ice extent (degrees, latitúde)

Time (Ma)

(Lunkka, 2008)

(91)

Zachos et al. (2001)

δ¹⁸O = [(¹⁸O / ¹⁶O (sample) - ¹⁸O / ¹⁶O (st ) / (¹⁸O / ¹⁶O (st)] x 1000

TOWARDS THE ICE HOUSE - PAST ca 70 Ma

(92)

δ¹⁸O = [(¹⁸O / ¹⁶O (sample) - ¹⁸O / ¹⁶O (st ) / (¹⁸O / ¹⁶O (st)] x 1000

(93)

ORBITAALISET ILMASTOVAIHTELUT

(94)

ORBITAALISET VAIHTELUT

maan radan aseman sykliset muutokset vaikuttavat maapallon yläilmäkehään saapuvan energian määrään

lämpimät ja kylmät ilmastovaiheet ovat vuorotelleet orbitaalisten syklien tahdissa

noin 800 000 viime vuoden aikana lämpimät ilmastovaiheet ovat seuranneet 100 000 vuoden syklisyyttä, tätä ennen

ilmastonvaihtelut ovat seuranneet 41 000 ja 23 000 vuoden syklisyyttä

(95)

”NOPEAT” ILMASTONMUUTOKSET

•

POHJOISEN PALLONPUOLISKON JÄÄTIKÖIDEN DYNAMIIKAN MUUTOKSET JA JÄÄJÄRVIEN PURKAUKSET AIHEUTTIVAT MERKITTÄVIÄ MUUTOKSIA POHJOIS-ATLANTIN TERMOHALIINISESSA MERIVEDEN KIERROSSA

• NÄMÄ TEKIJÄT SELITTÄVÄT PARHAITEN LYHYTAIKAISIA NOIN 1000 – 2000 VUODEN VÄLEIN TAPAHTUNEITA ILMASTONMUUTOKSIA AIKAVÄLILLÄ 116 000 – 8200 VUOTTA SITTEN

(96)

HOLOSEENIN ILMASTOKEHITYS

Ulkoiset pakotteet (orbitaaliset tekijät, auringon aktiivisuuden muutokset ja tulivuoritoiminta) ja ilmastosysteemin sisäiset kytkennät (mm. meret,

jääpeite, kasvillisuus ja ilmakehän

kaasukoostumus) ovat aiheuttaneet

holoseenin aikana hitaita ja nopeita

ilmastovaihteluja

(97)

(98)

HOLOSEENIN ILMASTOMUUTOKSET

• Varhais-Holoseenin aikana valtamerien pinta nousi noin 10 m tuhannessa vuodessa

• Ilmasto oli lämpimimmillään 9000 – 6000 vuotta sitten; esim. metsät levittäytyivät

Euraasiassa ja Pohjois-Amerikassa jopa satoja kilometrejä pohjoisemmaksi kuin nykyään, Pohjois-Atlantin pintavesi loppukesän aikana jopa 3 astetta lämpimämpi kuin nykyään, Pohjoisen jäämeren jääpeite oli huomattavasti pienempi kuin nykyään

• Nämä muutokset aiheutuivat pääosin pohjoisen pallonpuoliskon korkeille leveysasteille tulleesta noin 10% suuremmista säteilymääristä

• Lyhytaikaisiin ilmastonmuutoksiin näyttää vaikuttavan myös auringon säteilyn jatksottaiset muutokset kestoltaan kymmenistä vuosista tuhansiin vuosiin

• Auringon aktiivisuuden vaihtelut vaikuttavat joko suoraan tai yläilmakehässä tapahtuvien prosessien kautta, jotka vaikuttavat pilvisyyteen

• Useat tulivuorten räjähdyspurkaukset levittävät tuhkaa aina yläilmakehään ja voivat viilentää

jopa koko maapallon ilmastoa muutamiksi vuosiksi

(99)

YHTEENVETO

• MAAPALLON ILMASTO ON TULLUT YHÄ KYLMEMMÄKSI VIIMEISEN NOIN 50 MILJOONAN VUODEN AIKANA

• ILMASTON PITKÄAIKAISEN VIILENEMISKEHITYKSEN TAUSTALLA OVAT LAATTATEKTONISET SYYT, JOISTA MERKITTÄVIMPÄNÄ HIMALAJAN VUORIJONON JA TIIBETIN YLÄNGÖN

KOHOAMINEN, RAPAUTUMISINTENSITEETIN KASVU JA ILMAKEHÄN HIILIDIOKSIDIPITOISUUDEN VÄHENEMINEN

• LAATTATEKTONIIKAN SEURAUKSENA MERIVIRRAT OVAT JÄRJESTÄYTYNEET UUDELLEEN SITEN, ETTÄ LÄMMÖN JOHTUMINEN POLAARIALUEILLE ON PENENTYNYT JA LÄMPÖTILAEROT

PÄIVÄNTASAAJAN JA POLAARIALUEIDEN VÄLILLÄ OVAT KASVANEET

• PITKÄAIKAISEN VIILENEMISEN OHELLA ILMASTONVAIHTELU LÄMPIMIEN JA KYLMIEN VAIHEIDEN VÄLILLÄ ON SEURANNUT ORBITAALISIA SYKLEJÄ

• NOPEIDEN ILMASTONMUUTOSTEN TAUSTALLA OVAT ILMASTOON VAIKUTTAVAT

EPÄLINEAARISET MUUTOKSET MAAPALLON MERIEN, MANTEREIDEN, JÄÄTIKÖIDEN,

KASVILLISUUDEN JA ILMAKEHÄN VÄLISISSÄ VUOROVAIKUTUSSUHTEISSA

(100)

1

Kari Mielikäinen TUTKAS (Eduskunta)

Metsäntutkimuslaitos (METLA) 6.11.2012

Lapin mänty paikallisten ilmaston muutosten tulkkina

Lapin lampien pohjamutiin uponneista männyistä on 28 vuoden työn tuloksena koostettu 7640 vuoden aukoton vuosilustosarja. Vuosilustojen leveys, puuaineen tiheys ja puuhun tallentuneet alkuaineiden isotoopit kertovat globaaleista ja alueellisista ilmaston vaihteluista ja niiden syistä viime jääkauden jälkeen. Lustosarjan koostamisessa on käytetty ristiinajoitusta, jossa

poikkeukselliset kasvuvuodet ovat sitoneet osittain samaan aikaan eläneiden puiden lustosarjat vuodentarkasti toisiinsa.

Kronologia paljastaa lukuisia lämpö- ja kylmäkausia. Näistä lämpimin vallitsi noin 6000 vuotta sitten, jolloin koko Lappi oli sankkojen mäntymetsien peitossa. Nykyistä lämpimämpää on ollut myös ajanlaskumme alussa ja noin tuhat vuotta sitten keskiajan lämpökaudella. Pronssikauden jälkeinen viileneminen noin 3000 vuotta sitten ja 1800-luvulla päättynyt pikkujääkausi näkyvät myös lustosarjassa.

Menneiden ilmastonmuutosten globaaleista syistä tärkeimpiä on aurinko. Vuosilustojen hiili- isotooppien suhde paljastaa auringon aktiivisuuden vaihtelun (auringonpilkkujen määrän)

vuodentarkasti vuosituhansien ajalta. Solangin (2004) tutkimuksen mukaan auringon aktiivisuus on ollut 1900 –luvulla korkeimmillaan 8000 vuoteen. Vaihtelun vertaaminen mäntylustojen perusteella arvioituun lämpötilaan osoittaa auringon aktiivisuuden jaksollisen vaihtelun ratkaisevan osuuden tähänastisissa ilmaston muutoksissa (Helama ym. 2010). Lapin puulustot viittaavat moniin säännöllisiin sykleihin, jotka on löydetty myös muualla maailmassa tehdyissä tutkimuksissa.

Mallien paljastama useamman vuosikymmenen viive (merten lämpöpuskuri) merkitsee sitä, ettei Auringon aktiivisuuden 1970-luvulla alkanut tasoittuminen ja kääntyminen laskuun vielä vaikuta lämpötilaan.

Maapallon kallistuskulma kääntää tällä hetkellä pohjoista pallonpuoliskoa auringosta poispäin.

Jugoslavialaisen Milutin Milankovitchin löytämä ilmiö näkyy Lapin männyissä viimeisten kahden vuosituhannen ajan jatkuneena tasaisena ilmaston viilenemisenä (0,3 astetta/1000 v, Esper ym.

2012). Viilenemisestä huolimatta lämpötilojen vaihtelu vuosikymmenten ja vuosisatojen välillä on huomattavaa. Lämpimimmän (21 – 50 jKr.) ja viileimmän (1451 – 1480) 30 –vuotiskauden ero on ollut yli kaksi astetta. Yksittäisten vuosien väliset vaihtelut ovat moninkertaisia. Tähän,

vaikutuksiltaan dramaattiseen vaihteluun verrattuna viime vuosisata on ollut huomattavan rauhallinen.

Puulustojen ja Atlantin pohjasedimenttien vertailu osoittaa Golf –virran voimakkuuden vaihdelleen viime vuosituhansien aikana voimakkaasti. Auringon, Golf –virran ja tuulien yhteispeli näkyy Lapin männyissä keskiajan lämpökaudella ja sitä seuranneella pikkujääkaudella (Helama ym.

2009).

Lapin mäntyjen vuosilustot ja säätilastot eivät osoita trendinomaista muutosta Suomen 1900 –luvun ilmastokehityksessä. Niissä näkyy selvästi 1900 –luvun alun lämpeneminen 1930 –luvulle, sitä seurannut usean vuosikymmenen viileneminen ja palautuminen takaisin 1930 –luvun ilmaston tasoon.

(101)

2 Sekä puulustojen että auringon aktiivisuuden rytmiikka viittaavat ilmaston luontaiseen

viilenemiseen tulevina vuosikymmeninä. Kansainvälisen ilmastopaneelin hiilidioksidin lisääntymiseen perustuva ennuste on täysin päinvastainen eli voimakas lämpeneminen. Mikäli vallitseva hypoteesi ihmisen ilmakehään päästämän hiilidioksidin ilmastovaikutuksista ja mitattu fakta auringon, tuulten ja merivirtojen luonnollisesta rytmiikasta pannaan yhteen, voi tulos olla toisenlainen. Näin voi asianlaita olla varsinkin merellisen Atlantin ja mantereisen Siperian

vaihettumisvyöhykkeellä sijaitsevan Fennoskandian paikallisilmastossa, jonka vaihteluihin meidän on tulevaisuudessakin sopeuduttava.

Kirjallisuus:

Esper, J., Büntgen, U., Timonen, M. & Frank, D.C. 2012. Variability and extremes of northern Scandinavian summer temperatures over the past two millennia. Global and Planetary Change 88-89. 9 p. [url]

Esper, J., Frank, D.C., Timonen, M., Zorita, E., Wilson, R.J.S., Luterbacher, J., Holzkämper, S., Fischer, N., Wagner, S., Nievergelt, D., Verstege, A. & Büntgen, U. 2012. Orbital forcing of tree-ring data. Nature Climate Change. [CrossRef] [html]

Helama, S., Timonen, M., Holopainen, J., Ogurtsov, M.G., Mielikäinen, K., Eronen, M., Lindholm, M. &

Meriläinen, J. 2009. Summer temperature variations in Lapland during the Medieval Warm Period and the Little Ice Age relative to natural instability of thermohaline circulation on multi-decadal and multi-centennial scales. Journal of Quaternary Science 24(5): 450-456. [CrossRef]

Helama, S., Mielikäinen, K., Timonen, M. & Eronen, M. 2010. Sub-Milankovitch solar forcing of past climates: Mid and late Holocene perspectives. Geological Society of America Bulletin 122: 1981-1988.

[CrossRef]

Mielikäinen, K., Timonen, M. & Helama, S. 2012. Ilmastonmuutokset ja niiden syyt puulustojen ja muiden proksitietojen pohjalta. Luku 2.1 (sivut 32-52) Metlan verkkojulkaisussa Bioenergia, ilmastonmuutos ja Suomen metsät. [url]

S.K. Solanki¹, I. G. Usoskin², B. Kromer³, M. Schüssler¹, and J. Beer⁴ Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years. Nature, Vol. 431, No. 7012, pp. 1084 - 1087, 28 October 2004.

Lisätietoa lustotutkimuksista:

www.lustia.fi

www.worlddendro2010.fi

(102)

Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi

Lapin mänty ilmastonmuutosten tulkkina ja selittäjänä

Kari Mielikäinen, Metla

TUTKAS/Eduskunta

06.11.2012

(103)

RISTIINAJOITUKSEN PERIAATE:

(104)

11/8/2012 3

PUUN VUOSITUHANTINEN MUISTI

• Subfossiilipuu 884 e.Kr .

– Vuodentarkka (7640 v.) lustotieto:

leveys, puun tiheys, solurakenne, isotoopit

– Ilmaston mallinnus: Ilmastomuuttuja (lämpö, sade ym.) = F(lustomuuttujat) – Auringon mallinnus: Auringonpilkut =

F(C13/C14 puulustoista)

(105)

8.11.2012 4

Ilmastonmuutosten syyt (pitkällä aikavälillä myös geologia)

 Aurinko

 Meret

 Ilmakehä

 Tuulet

(106)

Mitä tiedämme globaalista auringosta?

 Auringon aktiivisuudessa on monenlaista syklistä vaihtelua

 Aurinko ollut 1900 –luvulla

aktiivisimmillaan 8000 vuoteen (Solanki ym. 2004) => tasaantunut ja kääntynyt laskuun?

 Vaihtelut (7640 v.) sopivat yhteen

lustoista arvioitujen ilmastonmuutosten kanssa (Helama ym. 2010) viiveellä (merten lämpöpuskuri?)

 Auringon ilmastovaikutukset ovat edelleen osin tuntemattomat ja ne puuttuvat pääosin ilmastomalleista

8.11.2012 5

(107)

Merten alueelliset ilmastovaikutukset

 Golf –virran voimakkuuden

vaihtelut näkyvät Fennoskandian menneessä ilmastossa (Keskiajan lämpökausi, pikkujääkausi,

Helama ym. 2009)

 Vaihteluiden ajurina auringon

lämpö ja Atlantin suolapitoisuuden vaihtelut

 Myös muiden valtamerten

sääilmiöiden (NAO, AMO, El Nino) vaikutukset näkyvät puulustoissa (ilmastossa)

 NAO = North Atlantic Oscillation

 AMO = Atlantic Multidecadal Oscillation

 El Nino = El Nino Southern Oscillation

8.11.2012 6

(108)

Ilmaston luonnollinen vaihtelu -2000 vuotta

 Lievä viilenevä trendi (maapallon akselikulma, Esper ym. 2012) pohjoisella pallonpuoliskolla

 Vaihtelu on ollut suurta :

lämpimintä 0 – 100 ja 900 – 1100

 Luonnonprosessit ovat edelleen mukana pelissä

 Lisää tietoa/ymmärrystä tarvitaan auringon ja merten prosesseista

 Mihin tietoa tarvitaan:

 Globaalimallien tarkentamiseen

 Alueellisten mallien tarkentamiseen (sopeutumiseen)

8.11.2012 7

(109)

KIITOS!

8.11.2012 8