Auringon säteitä voitaisiin heijastaa pois, ennen kuin ne pääsevät ilmakehään.
Kuva:
iStockphoto
Uutistausta

Ilmastomuokkauksesta ratkaisu ympäristökatastrofiin?

Ilmastonmuokkauksen tutkimus keskittyy maapallon heijastavuuden lisäämiseen ja hiilidioksidin poistamiseen ilmakehästä. Riskit ovat kuitenkin suuret, ja tutkimuksen tekeminen hankalaa.
Esa Salminen
7.5.2013

Jos katastrofaalinen ilmaston lämpeneminen uhkaa, saattaa ratkaisuksi muodostua keinotekoinen ilmastonmuokkaus.

Näin uskoo ainakin American Universityn apulaisprofessori Simon Nicholson ja yhä useampi muu. Myös hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC on järjestänyt aiheesta asiantuntijakuulemisia, ja rahoittajatkin ovat heränneet tukemaan tutkimusta.

Nicholson avaa tuoreessa Maailman tila -raportissa ilmastonmuokkauksen ja sen tutkimuksen nykytilaa.

Ilmastonmuokkauksen tavat voidaan jakaa kahteen ryhmään: maapalloa pyritään viilentämään joko heijastamalla auringonvaloa takaisin avaruuteen tai poistamalla hiilidioksidia ilmakehästä.

Nicholsonin mukaan ihmisen aiheuttaman ilmaston lämpenemisen vaikutukset saataisiin neutraloitua, jos 1,5—2 prosenttia auringon säteilystä saataisiin estettyä esimerkiksi valkaisemalla pilviä tai ruiskuttamalla hienojakoista rikkidioksidia yläilmakehään. Suurin rahoittajien mielenkiinto keskittyy Nicholsonin mukaan tällä hetkellä juuri yläilmakehään.

Rikkidioksidin ruiskutuksella matkitaan tavallaan tulivuorenpurkausta: kun Pinatubon tulivuori vuonna 1991 purkautui Filippiineillä, viileni maailma puoleksitoista vuodeksi puolella asteella.

Peilaaminen ei puutu syihin

Auringon säteilyn peilaamisessa on kuitenkin se ongelma, ettei se puutu ilmastonmuutoksen syihin eli lisääntyneisiin kasvihuonekaasuihin. Siksi esimerkiksi merien happamoituminen jatkuisi, vaikka ilmastoa saataisiin viilennettyä. Ilmastonmuokkausta tutkiva akatemiatutkija Hannele Korhonen Ilmatieteenlaitokselta huomauttaa myös, etteivät heijastavuuden lisäämisen vaikutukset olisi tasaisia eivätkä pitkäaikaisia.

"Tänään ilmaan päästetty hiilidioksidi vaikuttaa ilmastoon vielä sadan vuoden päästä, stratosfäärin ruiskutettu rikki korkeintaan pari vuotta", sähköpostitse tavoitettu Korhonen sanoo.

Korhonen muistuttaa, ettei ole mitään takeita, että ilmastonmuokkausta voidaan rajattomasti lisätä hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa. Toisaalta on myös mahdollista, että ilmastonmuokkaus joudutaan syystä tai toisesta lopettamaan — vaikkapa jos sen seuraukset osoittautuvat liian haitallisiksi, tai jos sen tekijävaltiossa syttyy sota.

"Tällaisissa tilanteissa korkea hiilidioksidipitoisuus aiheuttaisi hyvin nopean ilmaston lämpenemisen, joka olisi niin ihmisen kuin ekosysteemien sopeutumisen kannalta todella haastava tilanne."

Odotukset pilvien valkaisun tehokkuudesta ilmaston viilentäjänä taas ovat Korhosen tutkimusryhmän — ja myös muiden — malliajojen mukaan osoittautuneet hyvin todennäköisesti liian optimistisiksi.

"Menetelmän tehokkuus riippuisi voimakkaasti ilmakehän kulloisistakin olosuhteista ja jopa vuorokauden ajasta", Korhonen sanoo.

"Alusta saakka on ollut täysin selvää, ettei menetelmällä olisi edes teoriassa mahdollista saavuttaa tasaista vaikutusta ympäri maapallon, sillä muokkaukseen sopivia pilviä ei ole kaikkialla."

Korhonen selittää, ettei millään maapallon heijastavuutta lisäävällä menetelmällä ole mahdollista kumota kasvihuoneilmiön voimistumista, sillä menetelmät vaikuttavat lyhytaaltoiseen auringonsäteilyyn, kun taas hiilidioksidi vaikuttaa pitkäaaltoiseen lämpösäteilyyn.

"Vaikka heijastavuutta lisäämällä voitaisiin ehkä saavuttaa esiteollinen globaali keskilämpötila, tulisivat alueelliset ilmastot siitä huolimatta muuttumaan esiteolliseen tilanteeseen verrattuna."

Korhonen haluaakin korostaa, ettei ilmastonmuokkaus ainakaan heijastavuutta lisäämällä voi olla ratkaisu ilmastonmuutokseen — edes sen ehdottaminen on hänestä vastuutonta.

"Mielestäni on järjetöntä lääkitä seurauksia epätäydellisesti, kun kerran tiedämme syyn ja meillä on myös keinot (joskin hintavat) perimmäisen ongelman korjaamiseen."

"Fiksuinta tietysti olisi rajoittaa kasvihuonekaasupäästöjä ja nopeasti."

Hiilidioksidin suora poistaminen puuttuu itse ongelmaan

Hiilidioksidin poistaminen ilmakehästä sen sijaan puuttuu itse ongelmaan. Hiilidioksidia voisi poistaa vaikkapa teknisesti hiilidioksidi-imureilla tai tehostamalla luonnon omia prosesseja, vaikkapa istuttamalla reilusti uusia metsiä tai lisäämällä rautaa meriveteen, jotta planktonia ja levää olisi enemmän.

"Hiilidioksidin saaminen pois ilmakehästä on nimenomaan ongelman syyhyn puuttumista, mikä on mielestäni kannatettavaa", Korhonen sanoo.

Maaperän ja kasvillisuuden hiilivaraston kasvattaminen on hänestä hyvä idea, ainakin tiettyyn rajaan saakka — jossain vaiheessa voi tulla ristiriitaa esimerkiksi ruoantuotannon kanssa, jos hiilen sitomiseen tarvitaan aina vain lisää maapinta-alaa.

"Jos suora poisto ilmakehästä saataisiin toimimaan riittävässä mittakaavassa järkevillä kustannuksilla, pidän sitä varteenotettavana menetelmänä, sillä teoriassa sen viilennyspotentiaali on hyvin suuri", Korhonen sanoo.

Simon Nicholsonin mukaan vaikuttaa kuitenkin siltä, etteivät hiilen sitomiseen ja poistamiseen tähtäävät menetelmät kehity niin nopeasti, että niistä olisi apua ilmastonmuutoksen välittömille seurauksille. Siksi nyt vaikutetaan keskittyvän heijastusmenetelmiin, joilla voidaan ehkä ostaa tarvittavaa lisäaikaa.

Riskit suuret, kokeita vaikeaa tehdä

Nicholsonin mukaan kaikkeen ilmastonmuokkaukseen liittyy sen verran riskejä, että ilmastonmuokkaajat joutunevat valitsemaan erilaisten ympäristökatastrofien väliltä.

Ilmasta poistettu ja nesteytetty hiilidioksidi pitää varastoida johonkin — esimerkiksi vanhoihin öljylähteisiin tai meriin. Se voi karkailla tai myrkyttää pohjavesiä. Heijastusmenetelmät taas vaikuttavat haihduntaan, ja oletetaan, että monsuunisateiden kierto häiriintyisi. Suurten tulivuorten purkauksien aikana on havaittu etenkin manneralueilla kasvaneita kuivuuksia. Rikkidioksidin ruiskuttaminen yläilmakehään puolestaan lisäisi happosateita, mutta määrät ovat sentään verrattain pieniä.

Heijastusmenetelmien hyvä puoli on siinä, että ne voidaan tarvittaessa lopettaa nopeasti. Pilvien valkaisun lopettaminen hälventäisi sen vaikutukset noin viikossa, ja stratosfääriin ruiskutettu rikkidioksidin sataa maahan parissa vuodessa.

Ongelmallisuutta lisää, että kokeita ilmastonmuokkauksessa on hankalaa tehdä, ja tutkijat toimivat lähinnä mallinnosten avulla.

Yhteisiä sääntöjä tarvitaan

Nicholson arvelee, että laajamittaiseen ilmastonmuokkaukseen ryhdytään toden teolla vasta, kun ilmastonmuutos uhkaa rikkaita ihmisryhmiä aidosti. Hän peräänkuuluttaa tarkkaa kansainvälistä valvontaa, sillä ilmastonmuokkauksessa on "vahva antidemokraattinen sivumaku".

Nyt on esimerkiksi epäselvää, mitä vaikkapa Yhdysvallat tai Kiina tekisivät, jos tiedettäisiin, että ilmaan suihkutettu rikki parantaisi ratkaisevasti ilmastoa niiden alueella, mutta aiheuttaisi kuivuutta Afrikassa.

Nicholson myös uumoilee, että kiusaus käyttää sään muokkausta sotilaallisiin tarkoituksiin olisi suurvalloille liian suuri. Kaikista vaarallisinta olisi, jos yksittäiset ihmiset, ryhmät, yritykset tai maat alkaisivat oman käden oikeudella muokkailla ilmastoa.

Internet pursuaa salaliittoteorioita siitä, että näin jo tapahtuukin.